JP2007268970A - サーマルプリンタヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護膜の耐摩耗性が良好なサーマルプリンタヘッド及びその製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁基板２上にガラス層３を設け、その上面の一部に蒲鉾状の凸部３ａを形成する。ガラス層３上に抵抗発熱体４、電極５ａ及び５ｂを設け、これらを覆うように、アルミニウム酸化物又はアルミニウム窒化物からなる腐食防止膜を形成する。そして、この腐食防止膜上に、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスを含み、フィラーを含まないガラスペーストをスクリーン印刷により塗布する。そして、このガラスペーストを５００℃以下の温度に加熱して、結晶化させる。これにより、保護膜７を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーマルプリンタヘッド及びその製造方法に関し、より詳細には、抵抗発熱体を覆うガラス製の保護膜を設けたサーマルプリンタヘッド及びその製造方法に関する。

サーマルプリンタヘッドにおいては、セラミックス等からなる絶縁基板上に、抵抗発熱体が電極と共に一組の回路をなすように形成され、それが複数個、略直線状に配置されている。また、少なくともその抵抗発熱体列を覆うように、絶縁材料からなる保護膜が形成されている。そして、保護膜の上面にインクリボンを介してプリント用紙を圧着させた状態で、または、保護膜の上面に感熱紙を圧着させた状態で、抵抗発熱体にパルス電流を流して発熱させて、印刷を行う。

保護膜は、抵抗発熱体の摩耗を防ぐために設けられており、通常、スパッタ等の薄膜形成技術によって形成される場合と、塗布等の厚膜印刷技術によって形成される場合とがある。特に厚膜印刷技術に着目すると、例えば、特許文献１には、Ｂ_２Ｏ_３−ＰｂＯ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系非晶質ガラスを７２５〜７５０℃の温度で焼成することにより、保護膜を形成する技術が記載されている。

しかしながら、従来の技術においては、保護膜の硬度が低いため、耐摩耗性が不足し、寿命が短いという問題があった。
特開平２−２２９０５３号公報

本発明の目的は、保護膜の耐摩耗性が良好なサーマルプリンタヘッド及びその製造方法を提供することである。

本発明の一態様によれば、通電されることにより発熱する抵抗発熱体と、前記抵抗発熱体の少なくとも一部を覆う保護膜と、を備え、前記保護膜は、結晶化されたガラスからなることを特徴とするサーマルプリンタヘッドが提供される。

本発明の他の一態様によれば、通電されることにより発熱する抵抗発熱体の少なくとも一部を覆うようにガラスペーストを被着させる工程と、前記ガラスペーストを結晶化させる工程と、を備えたことを特徴とするサーマルプリンタヘッドの製造方法が提供される。

本発明によれば、保護膜の耐摩耗性が良好なサーマルプリンタヘッドを実現することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分断面図である。
本実施形態に係るサーマルプリンタヘッド１においては、絶縁基板２が設けられており、絶縁基板２の上面上には、ガラス層３が設けられている。ガラス層３の上面の一部には、一方向に延びる蒲鉾状の凸部３ａが形成されている。そして、ガラス層３上には、電極５ａ及び５ｂと抵抗発熱体４が一組の回路となり、それが略直線状に複数個並ぶように設けられている。

更に、ガラス層３、抵抗発熱体４並びに電極５ａ及び５ｂを覆うように、保護膜７が設けられている。保護膜７の形状は、ガラス層３の形状を反映しており、ガラス層３の凸部３ａに相当する領域には、凸部７ａが形成されている。保護膜７は結晶化されたガラスからなり、例えば、ビスマス酸化物を主成分とする結晶化ガラスが結晶化されて形成されている。このビスマス酸化物を主成分とする結晶化ガラスは、亜鉛酸化物及びボロン酸化物をさらに含有していることが好ましく、鉛を実質的に含有しないことが好ましい。保護膜７は、フィラーを含んでいなくてもよく、または、５質量％以下の濃度でフィラーを含んでいてもよい。保護膜７がフィラーを含む場合は、このフィラーは、金属酸化物からなり、平均粒径が５０ナノメートル以下の粒子であることが好ましい。

次に、本実施形態に係るサーマルプリンタヘッド１の製造方法について説明する。
図２は、本実施形態に係るサーマルプリンタヘッドの製造方法を例示するフローチャート図である。
先ず、図２のステップＳ１に示すように、絶縁基板２上に、例えば水ガラスを塗布して焼成することにより、ガラス層３を形成する。ガラス層３には、一方向に延びる蒲鉾状の凸部３ａを形成する。

次に、ステップＳ２に示すように、ガラス層３を形成した基体主面の全面に、抵抗発熱体層を形成する。
次に、ステップＳ３に示すように、抵抗発熱体層を全面に形成した主面を覆うように、導電性材料からなる電極層を形成する。その後、フォトエングレービング等の写真食刻法を用いて、抵抗発熱体層及び電極層を選択的に除去してパターニングする。これにより、ガラス層３の凸部３ａ上に、抵抗発熱体４並びに電極５ａ及び５ｂを形成する。このとき、抵抗発熱体４並びに電極５ａ及び５ｂが一組の回路を構成し、それが複数個、略直線状に配置されるように形成する。

次に、ステップＳ４に示すように、ガラス層３上に、抵抗発熱体４並びに電極５ａ及び５ｂを覆うように、例えばスクリーン印刷法によりガラスペーストを塗布する。このガラスペーストは、結晶化ガラスの粉末を、バインダーと共に溶剤に混ぜ込んだものである。結晶化ガラスには、例えば、その軟化点が４００℃以下であり、その結晶化温度が５００℃以下であるものを使用し、例えば、ビスマス酸化物を主成分とするガラスを使用する。このとき、ガラスペースト層の形状は、ガラス層３の凸部３ａの形状を反映して盛り上がる。なお、このガラスペーストには、フィラーを含有させなくてもよく、金属酸化物からなり平均粒径が５０ナノメートル以下の微粒子であるフィラーを含有させてもよい。ガラスペーストにフィラーを含有させる場合は、焼成後のフィラーの含有量が５質量％以下になるようにする。

次に、ステップＳ５に示すように、ガラスペースト層を、結晶化ガラスの軟化点以上で且つ結晶化温度以下の温度、例えば、４００乃至５００℃の温度に加熱する。これにより、ガラスペースト層中の溶剤が揮発し、バインダーが焼失し、ガラス粉末が融着し、結晶化する。これにより、結晶化されたガラスからなる保護膜７が形成される。このとき、保護膜７には、ガラス層３の凸部３ａの形状を反映した凸部７ａが形成される。
その後、ステップＳ６として、ワイヤー等により、ドライバＩＣ６とサーマルヘッド基板との接続をとることで、サーマルプリンタヘッド１が製造される。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係るサーマルプリンタヘッド１の動作について説明する。
図１に示すように、サーマルプリンタヘッド１がプリンタに組み込まれる場合には、保護膜７の凸部７ａの上方にローラ１１が配置され、このローラ１１と凸部７ａとの間にインクリボン１２及びプリント用紙１３が挟み込まれ、ローラ１１により、プリント用紙１３を介して、インクリボン１２が凸部７ａに対して押圧される。そして、ローラ１１が回転することにより、インクリボン１２及びプリント用紙１３がサーマルプリンタヘッド１に対して移動する。このとき、インクリボン１２は凸部７ａに対して摺動する。

この状態で、ドライバＩＣ６が、電極５ａ、抵抗発熱体４及び電極５ｂからなる電流経路のそれぞれに、選択的にパルス電流を印加する。このパルス電流は、凸部７ａの直下域においては抵抗発熱体４内を流れる。これにより、抵抗発熱体４が発熱する。この熱が、保護膜７内を伝導してインクリボン１２における凸部７ａに接触している部分に伝わり、インクリボン１２中のインク成分がプリント用紙１３に転写される。これにより、プリント用紙１３にインク層１４が形成され、印刷される。

本実施形態によれば、保護膜７は結晶化したガラスにより形成されているため、硬度が高く、インクリボン１２が摺動しても、摩耗しにくい。すなわち、保護膜７の耐摩耗性が良好であり、サーマルプリンタヘッド１の寿命が長い。また、保護膜７を形成する結晶化ガラスとして、結晶化温度が５００℃以下のガラスを使用しているため、ガラスペーストを結晶化させるための熱処理の温度を５００℃以下に抑えることができる。これにより、この熱処理によって抵抗発熱体４並びに電極５ａ及び５ｂに損傷を与えることを防止できる。更に、保護膜７にはフィラーが含まれていないか、または、平均粒径が５０ナノメートル以下の微細なフィラーが５質量％以下しか含まれていないため、保護膜７の表面が平坦であり、印刷性能が優れている。

次に、本実施形態を具現化するための第１の具体例について説明する。
図３は、本具体例に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分斜視図であり、
図４は、その部分断面図である。なお、図３においては、図を見易くするために、保護膜、エンキャップ及びＩＣカバーは一部分しか図示されていない。また、図４においては、便宜上、ヒートシンクは省略されている。

本具体例に係るサーマルプリンタヘッド２１においては、絶縁基板として、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からなるセラミック基板２２が設けられており、このセラミック基板２２上に、例えば水ガラスからなる水ガラス層２３が設けられている。水ガラス層２３の上面には、一方向に延びる蒲鉾状の凸部２３ａが１ヶ所形成されている。凸部２３ａの頂部は、水ガラス層２３の上面における凸部２３ａ以外の領域と比較して、例えば９０ミクロン程度高くなっている。

また、水ガラス層２３上には、、例えばＴａ−ＳｉＯ_２からなる複数個の抵抗発熱体２４が、基体主面の全領域にわたって形成されている。

更に、主面上の全領域に形成された抵抗発熱体２４を覆うように、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる電極２５ａ及び２５ｂが形成されている。抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂは一組の回路を構成し、複数の回路が略直線状に配列されている。

更にまた、水ガラス層２３上には、抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂを覆うように、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）又はアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）からなる腐食防止膜２６が設けられている。腐食防止膜２６の厚さは例えば２００ナノメートルである。

そして、腐食防止膜２６上には、ビスマス酸化物を主成分とする結晶化ガラス、例えば、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスが結晶化されてなる保護膜２７が設けられている。このガラスには、鉛（Ｐｂ）は実質的に含有されていないものを用いることができる。すなわち、不可避的不純物として混入している分以外は含有されていない。また、保護膜２７には、フィラーも含有されていない。保護膜２７の厚さは例えば５乃至１０ミクロンである。

また、本具体例の場合、セラミック基板２２上には、ドライバＩＣ３０が実装されており、このドライバＩＣ３０の端子には、電極２５ａにおける抵抗発熱体２４に接続されていない側の端部が接続されている。例えば、４本の電極２５ａが１個のドライバＩＣ３０に接続されている。更に、セラミック基板２２におけるドライバＩＣ３０側の側方には、樹脂基板３１が設けられており、セラミック基板２２に連結されている。樹脂基板３１の上面及び下面は、セラミック基板２２の上面及び下面とそれぞれ同一平面上にある。樹脂基板３１上には、複数本の配線層３２が形成されており、この配線層３２がドライバＩＣ３０の電極２５ａが接続されていない端子に接続されている。

更にまた、セラミック基板２２及び樹脂基板３１上には、ドライバＩＣ３０、並びに電極２５ａ及び配線層３２におけるドライバＩＣ３０との接続部分を覆うように、樹脂からなるエンキャップ３３が設けられており、このエンキャップ３３を覆うように、例えば、樹脂板が折り曲げられて成形されたＩＣカバー３４が設けられている。一方、セラミック基板２２及び樹脂基板３１の下面上には、ヒートシンク３５及びコネクタ３６が連結されている。コネクタ３６の端子は、配線層３２に接続されている。

次に、本具体例に係るサーマルプリンタヘッド２１の製造方法について説明する。
先ず、例えばアルミナからなるセラミック基板２２を用意し、このセラミック基板２２上に水ガラスを塗布して焼成することにより、水ガラス層２３を形成する。この水ガラス層２３には、インクリボンを接触させるための凸部２３ａを形成する。凸部２３ａの形状は、一方向に延びる蒲鉾状とし、その高さは例えば９０ミクロンとする。

次に、水ガラス層２３上の全面に、例えば、スパッタリング法により、Ｔａ−ＳｉＯ_２層（抵抗発熱体層）を形成する。これは後にパターニングによって、抵抗発熱体２４の列となる。

次に、抵抗発熱体層を覆うように、アルミニウムからなる層を形成する。そして、フォトエングレービング等の写真食刻法により、このアルミニウム層を前述の抵抗発熱体層と併せてパターニングすることにより、抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂを形成する。このとき、抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂは一組の回路となり、これが複数個、略直線状に並んで形成される。

次に、例えばスパッタリング法により、アルミニウム酸化物（Ａｌ_２Ｏ_３）又はアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）からなる層を、例えば２００ナノメートルの厚さに堆積させる。これにより、腐食防止膜２６を形成する。

次に、ガラス成分として、ビスマス酸化物を主成分とする結晶化ガラス、例えば、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスの粉末を含み、バインダー成分としてニトロセルロースを含み、溶剤成分としてｎ−ブチルカルビトールを含むガラスペーストを作製する。なお、このガラスペーストには、フィラーを含有させない。そして、このガラスペーストを、例えばスクリーン印刷法により、腐食防止膜２６上の全面に塗布する。このとき、ガラスペースト層における水ガラス層２３の凸部２３ａの直上域に相当する部分は、凸部２３ａの形状を反映して盛り上がる。なお、この塗布は真空中で行うことが好ましい。これにより、ガラスペースト中の気泡を抜くことができる。

次に、このガラスペースト層を、例えば１４０℃の温度で２０分間加熱する。これにより、ガラスペースト層中の溶剤成分（ｎ−ブチルカルビトール）が揮発して失われる。次に、このガラスペースト層を、大気中で、例えば４５０℃の温度で３０分間加熱する。これにより、ガラスペースト層中のバインダー成分（ニトロセルロース）が焼失し、ガラス粉末が融着して一体化し、その後結晶化する。すなわち、ガラスペースト層が焼成される。このようにして、結晶化されたＢｉ_２Ｏ_３系のガラスからなる保護膜２７が形成される。このとき、保護膜２７の上面には、水ガラス層２３の凸部２３ａの形状を反映した凸部２７ａが形成される。なお、保護膜２７の色調は、黄色味がかった半透明な色調となる。

次に、セラミック基板２２上にドライバＩＣ３０を実装し、このドライバＩＣ３０の端子に、電極２５ａにおける電極２５ｂから遠い側の端部を接続する。また、樹脂基板３１上に配線層３２を形成し、この樹脂基板３１をセラミック基板２２の側部に連結し、配線層３２をドライバＩＣ３０の他の端子に接続する。そして、セラミック基板２２及び樹脂基板３１の上面上に、ドライバＩＣ３０と、電極２５ａ及び配線層３２におけるドライバＩＣ３０への接続部分とを覆うように、樹脂からなるエンキャップ３３を形成し、このエンキャップ３３を覆うように、ＩＣカバー３４を取り付ける。また、セラミック基板２２及び樹脂基板３１の下面上にヒートシンク３５及びコネクタ３６を取り付ける。これにより、サーマルプリンタヘッド２１が製造される。

このサーマルプリンタヘッド２１の動作は、前述のサーマルプリンタヘッド１の動作と同様である。すなわち、ローラにより、プリント用紙及びインクリボンが保護膜２７の凸部２７ａに押しつけられ、凸部２７ａに対して摺動する。この状態で、ドライバＩＣ３０が、コネクタ３６を介して入力された信号に基づいて、電極２５ａに選択的にパルス電流を印加する。このパルス電流が、凸部２７ａの直下域において抵抗発熱体２４内を流れることにより、この抵抗発熱体２４が発熱する。この熱が、保護膜２７を介してインクリボンに伝わり、プリント用紙に対する印刷が行われる。

次に、本具体例の効果について説明する。
本具体例によれば、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスを含むガラスペーストを焼成することにより、保護膜２７を形成しているため、保護膜２７を結晶化されたガラスにより構成することができる。これにより、保護膜２７の硬度を高め、耐摩耗性を良好にすることができる。

図５は、横軸に研磨回数をとり、縦軸に累積の研磨量をとって、保護膜の耐摩耗性を例示するグラフ図である。
図５に示す耐摩耗性の評価は、上述のＢｉ_２Ｏ_３系のガラスを含むガラスペーストを４８０℃の温度で９０分間焼成して結晶化させた膜（以下、「結晶化膜」という）と、４００℃の温度で９０分間焼成したアモルファス構造を有する膜（以下、「アモルファス膜」という）とを、＃１０００の研磨紙上で１５０ｇｆ／ｃｍ^２の荷重をかけながら１０センチメートルの距離を摺動させる研磨を、所定の回数行い、累積の研磨量を測定することにより行っている。
図５に示すように、結晶化膜はアモルファス膜よりも研磨量が少なく、耐摩耗性が良好である。

なお、ガラスペースト中にフィラーを大量に添加して、保護膜の硬度を高めることも考えられるが、そうすると、保護膜の表面の平坦性が低下すると共に、膜厚が不均一になり、熱伝導性も不均一になる。この結果、印刷性能が低下する。
図６は、横軸に保護膜中へのフィラーの添加量をとり、縦軸に保護膜の表面粗さ（Ｒａ）をとって、フィラーの添加量が表面粗さに及ぼす影響を例示するグラフ図である。
図６に示すように、保護膜の表面粗さ（Ｒａ）は、保護膜にフィラーを添加しない場合が最も小さく、従って膜厚均一性が高い。そして、フィラーの添加量が増加するに伴って、表面粗さ（Ｒａ）も増加し、粗くなる。
これに対して、本具体例においては、保護膜２７にフィラーが含まれていないため、保護膜２７の表面の平坦性が高く滑らかであると共に、保護膜２７の膜厚が均一である。このため、インクリボン等の摺動性が良好であると共に、熱伝導性のムラが少なく、印刷性能が高い。

そして、本具体例によれば、フィラーを含まずとも比較的高い機械的強度が得られる。 図７は、フィラーを含有した保護膜とフィラーを含有しない本具体例の保護膜の引掻き強度を表したグラフ図である。ここで、フィラーとしては、粒径０．９マイクロメータのアルミナ粒子を用いた。
図７から分かるように、フィラーを重量比で２０パーセント含有させた保護膜の引掻き強度は約９．３ｇｆであるのに対して、フィラーを含有させない本具体例の保護膜の引掻き強度は約５．８ｇｆであり、比較例の６０パーセント以上の引掻き強度が得られている。

次に、図８は、横軸に角度（２θ）をとり、縦軸にＸ線回折強度をとって、上述のＢｉ_２Ｏ_３系のガラスを含むガラスペーストを各温度で焼成して形成した膜のＸＲＤ（X-ray Diffraction：Ｘ線回折）結果を例示するグラフ図である。測定はθ−２θ法によって行い、焼成時間は９０分間である。
図８に示すように、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスを含むガラスペーストは、４００℃の温度で焼成してもアモルファスのままであるが、４２０℃以上の温度で焼成すると結晶化する。
このように、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスは４２０℃以上、例えば４５０℃程度の温度で結晶化させることができるため、このガラスを結晶化させるための熱処理に伴い、Ｔａ−ＳｉＯ_２からなる抵抗発熱体２４並びにアルミニウムからなる電極２５ａ及び２５ｂに与える損傷が少ない。

なお、熱処理温度が５００℃を超えると、アルミニウムからなる電極が軟化または溶融してしまう。このため、保護膜をその結晶化温度が５００℃を超えるガラスにより形成する場合には、電極をタングステン（Ｗ）等の高融点材料により形成することが必要となり、材料選択の自由度が減少する。
なお、焼成温度を低下させるために、ガラス成分中に鉛（Ｐｂ）または鉛酸化物（ＰｂＯ）を添加することも考えられるが、そうすると環境性が低下してしまう。本具体例の保護膜２７には鉛が含まれていないため、環境性が良好である。

更に、本具体例においては、抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂと、保護膜２７との間に、アルミニウム酸化物またはアルミニウム窒化物からなる腐食防止膜２６が設けられているため、保護膜２７を形成するためのガラスペースト中のバインダー成分及び溶剤成分により、抵抗発熱体２４並びに電極２５ａ及び２５ｂが腐食されることを防止できる。これにより、ガラスペーストの熱処理に伴う抵抗発熱体及び電極の抵抗値の変動を抑制することができる。

また、本具体例においては、保護膜２７にフィラーが含まれていないため、従来のフィラーが含まれている保護膜に比べて、その膜厚をできるだけ薄くなるように抑えることができる。従って、本具体例では、保護膜２７の膜厚を薄くできる分、従来のフィラーが含まれている保護膜に比べて、電極からの熱を良好にインクリボンに伝え、サーマルプリンタヘッドの印刷性能を高めることが可能となる。

次に、本実施形態の第２の具体例について説明する。
本具体例に係るサーマルプリンタヘッドは、前述の第１の具体例に係るサーマルプリンタヘッドと比較して、保護膜２７（図４参照）に５質量％以下のフィラーが含有されている点が異なっている。このフィラーは例えばアルミナ粒子からなり、その平均粒径は５０ナノメートル以下である。本具体例に係る上記以外の構成、製造方法及び動作は、第１の具体例と同様である。

本具体例によれば、保護膜に少量のフィラーを含有させることにより、保護膜の硬度をより一層向上させ、耐摩耗性をより優れたものとすることができる。なお、図６に関して前述したように、保護膜にフィラーを含有させることにより、フィラーを含有させない場合と比較して、保護膜表面の平坦性はやや低下する。しかしながら、図６からも分かるように、フィラーの添加量が５質量％以下であれば、表面粗さの増加量は小さく、実用上問題のない平坦性を維持できる。そこで、本具体例においては、フィラーの含有量を保護膜全体の５質量％以下とし、さらにフィラーの平均粒径を５０ナノメートル以下とすることにより、保護膜表面の平坦性を実用上問題がない程度に維持することができる。

次に、本実施形態の第３の具体例について説明する。
図９は、本具体例に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分断面図である。
本具体例に係るサーマルプリンタヘッド４１は、前述の第１の具体例に係るサーマルプリンタヘッド２１（図４参照）と比較して、保護膜２７上に耐薬品保護膜２８が設けられている点が異なっている。耐薬品保護膜２８は、例えばＳｉＯ_２からなり、例えばスパッタリング法により形成されたものである。これにより、サーマルプリンタヘッドの耐楽品性を高めることができる。本具体例における上記以外の構成、製造方法、動作及び効果は、前述の第１の具体例と同様である。

なお、上述の実施形態及びその具体例においては、サーマルプリンタヘッドをインクリボン方式のプリンタに適用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、インクリボンを用いず、感熱紙を使用する方式のプリンタに適用してもよい。本実施形態に係るサーマルプリンタヘッドを備えたプリンタは、インクジェット方式のプリンタと比較して画質が優れているため、プロフェッショナル用プリンタ又は写真シール作成機等に好適に利用することができる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例には限定されない。例えば、前述した各具体例は技術的に可能な範囲において互いに組み合わせることができ、このようにして得られたものも本発明の範囲に包含される。また、各具体例を構成する各層の形成方法も、形成の容易性及び形成後の品質等を考慮して、適宜選択することができる。例えば、腐食防止膜２６及び耐薬品保護膜２８の形成方法はスパッタリング法に限定されず、ＣＶＤ法（Chemical Vapor Deposition法：化学気相成長法）、イオンプレーティング法若しくは蒸着法等の他のドライ成膜法、又は、Ｓｐｉｎ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ材料によるスピンコーティング法を選択してもよい。また、保護膜２７の厚さを調整するために、スクリーン印刷を繰り返し行い、ガラスペースト層を重ね塗りしてもよい。

本発明の実施形態に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分断面図である。 本実施形態に係るサーマルプリンタヘッドの製造方法を例示するフローチャート図である。 本実施形態の第１の具体例に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分斜視図である。 このサーマルプリンタヘッドを例示する部分断面図である。 横軸に研磨回数をとり、縦軸に累積の研磨量をとって、保護膜の耐摩耗性を例示するグラフ図である 。 横軸に保護膜中へのフィラーの添加量をとり、縦軸に保護膜の表面粗さ（Ｒａ）をとって、フィラーの添加量が表面粗さに及ぼす影響を例示するグラフ図である。 フィラーを含有した保護膜とフィラーを含有しない第１具体例の保護膜の引掻き強度を表すグラフ図である。 横軸に角度をとり、縦軸にＸ線回折強度をとって、Ｂｉ_２Ｏ_３系のガラスを含むガラスペーストを各温度で焼成して形成した膜のＸＲＤ結果を例示するグラフ図である。 本実施形態の第３の具体例に係るサーマルプリンタヘッドを例示する部分断面図である。

符号の説明

１、 サーマルプリンタヘッド、２ 絶縁基板、３ ガラス層、３ａ 凸部、４ 抵抗発熱体、５ａ、５ｂ 電極、６ ドライバＩＣ、７ 保護膜、７ａ 凸部、１１ ローラ、１２ インクリボン、１３ プリント用紙、１４ インク層、２１ サーマルプリンタヘッド、２２ セラミック基板、２３ 水ガラス層、２３ａ 凸部、２４ 抵抗発熱体、２５ａ、２５ｂ 電極、２６ 腐食防止膜、２７ 保護膜、２８ 耐薬品保護膜、３０ ドライバＩＣ、３１ 樹脂基板、３２ 配線層、３３ エンキャップ、３４ ＩＣカバー、３５ ヒートシンク、３６ コネクタ、４１ サーマルプリンタヘッド

Claims (13)

1. 通電されることにより発熱する抵抗発熱体と、
   前記抵抗発熱体の少なくとも一部を覆う保護膜と、
   を備え、
   前記保護膜は、結晶化されたガラスからなることを特徴とするサーマルプリンタヘッド。
2. 前記ガラスは、ビスマス酸化物を主成分とすることを特徴とする請求項１記載のサーマルプリンタヘッド。
3. 前記ガラスは、鉛を実質的に含有しないことを特徴とする請求項２記載のサーマルプリンタヘッド。
4. 前記保護膜は、フィラーを含有しないことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のサーマルプリンタヘッド。
5. 前記保護膜は、フィラーを５質量％以下含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のサーマルプリンタヘッド。
6. 前記フィラーの平均粒径が５０ナノメートル以下であることを特徴とする請求項５記載のサーマルプリンタヘッド。
7. 前記抵抗発熱体と前記保護膜との間に配置され、アルミニウム酸化物又はアルミニウム窒化物からなる膜をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のサーマルプリンタヘッド。
8. 前記保護膜上に設けられたシリコン酸化膜をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のサーマルプリンタヘッド。
9. 通電されることにより発熱する抵抗発熱体の少なくとも一部を覆うようにガラスペーストを被着させる工程と、
   前記ガラスペーストを結晶化させる工程と、
   を備えたことを特徴とするサーマルプリンタヘッドの製造方法。
10. 前記ガラスペーストには、その軟化点が４００℃以下であり、その結晶化温度が５００℃以下であるものを使用し、
    前記結晶化させる工程において、前記ガラスペーストを、前記軟化点以上且つ前記結晶化温度以下の温度に加熱することを特徴とする請求項９記載のサーマルプリンタヘッドの製造方法。
11. 前記ガラスペーストには、そのガラス成分の主成分がビスマス酸化物であるものを使用することを特徴とする請求項１０記載のサーマルプリンタヘッドの製造方法。
12. 前記ガラスペーストには、鉛を実質的に含有しないものを使用することを特徴とする請求項１１記載のサーマルプリンタヘッドの製造方法。
13. 前記ガラスペーストを被着させる工程の前に、
    前記抵抗発熱体上にアルミニウム酸化物又はアルミニウム窒化物からなる膜を形成する工程をさらに備えたことを特徴とする請求項９〜１２のいずれか１つに記載のサーマルプリンタヘッドの製造方法。

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