JP2021066156A - サーマルプリントヘッド - Google Patents
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Abstract
【課題】保護層の摩耗量を抑制できるサーマルプリントヘッドを提供する。【解決手段】サーマルプリントヘッドＡ１において、基板１と、基板１に形成されたヒーターグレーズ２２と、ヒーターグレーズ２２上に形成された抵抗体層４と、少なくとも抵抗体層４を覆う保護層５とを備えた。保護層５は、ｚ方向視において抵抗体層４に重なる第１部５１１、および、抵抗体層４に重ならず且つ第１部５１１より厚い第２部５１２を有する第１保護層５１と、第１保護層５１に対して基板１とは反対側に配置され、ｚ方向視において抵抗体層４に重なる第２保護層５２とを備える。第２部５１２はｙｚ断面において基板１から最も離れた上流側第２部頂部５１６ａを備え、ヒーターグレーズ２２はｙｚ断面において基板１から最も離れたグレーズ頂部２２３を備える。基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａは、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きい。【選択図】図５
Description
本開示は、サーマルプリントヘッドに関する。
特許文献１には、従来のサーマルプリントヘッドの一例が開示されている。同文献に開示されたサーマルプリントヘッドは、基板、電極層、抵抗体層および保護層を備えている。電極層はフォトエッチングによって基板に積層され、抵抗体層は電極層の上面に配設されている。保護層は、抵抗体層および電極層を覆うように積層されている。保護層は、ガラスを主成分としたガラスペーストを塗布して焼成することにより形成されている。
近年、印字速度の高速化が求められている。印字速度が高速化すると、保護層の摩耗量が大きくなる。したがって、サーマルプリントヘッドの耐久性が低下する。このことは、抵抗体層上の保護層を薄く形成する場合に、より問題になる。
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、保護層の摩耗量を抑制できるサーマルプリントヘッドを提供することをその課題とする。
本開示によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と、前記基板に形成され、主走査方向に延びる帯状であり且つ主走査方向と直角である断面の形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であるヒーターグレーズと、前記ヒーターグレーズ上に形成された抵抗体層と、前記抵抗体層に通電するための電極層と、少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層とを備え、前記保護層は、前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる第１部、および、前記抵抗体層に重ならず且つ前記第１部より厚い第２部を有する第１保護層と、前記第１保護層に対して前記基板とは反対側に配置され、前記基板の厚さ方向視において少なくとも前記抵抗体層に重なる第２保護層とを備え、前記第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部頂部を備え、前記ヒーターグレーズは、前記断面において前記基板から最も離れたグレーズ頂部を備え、前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きいことを特徴とする。
本開示のサーマルプリントヘッドによれば、保護層の摩耗量を抑制できる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
＜第１実施形態＞
図１〜図６は、本開示に係るサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、基板１、グレーズ層２、電極層３、抵抗体層４、保護層５、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３、配線基板７４および放熱部材７５を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１は、プラテンローラ８１との間に挟まれて搬送される印刷媒体８２に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。このような印刷媒体８２としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
図１〜図６は、本開示に係るサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、基板１、グレーズ層２、電極層３、抵抗体層４、保護層５、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３、配線基板７４および放熱部材７５を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１は、プラテンローラ８１との間に挟まれて搬送される印刷媒体８２に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。このような印刷媒体８２としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
図１は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部拡大平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う要部拡大断面図である。図５〜図６は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部拡大断面図である。なお、理解の便宜上、図１および図３においては、保護層５を省略している。また、これらの図において、サーマルプリントヘッドＡ１の長手方向（主走査方向）をｘ方向とし、短手方向（副走査方向）をｙ方向とし、厚さ方向をｚ方向として説明する。また、ｙ方向については、図１および図３の下方（図２および図４の左方）を印刷媒体が送られてくる上流側とし、図１および図３の上方（図２および図４の右方）を印刷媒体が排出される下流側とする。以下の図においても同様である。
基板１は、たとえばＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ジルコニアなどのセラミックからなり、たとえばその厚さが０．６〜１．０ｍｍ程度とされている。図１に示すように、基板１は、ｘ方向に長く延びる長矩形状とされている。基板１は、ヒーターグレーズ形成領域１１を有する。ヒーターグレーズ形成領域１１は、後述するヒーターグレーズ２２が形成される領域である。また、基板１は、第２保護層形成領域１２を有する。第２保護層形成領域１２は、ｚ方向視において、第２保護層５２に重なる領域である。基板１の下面には、たとえばＡｌなどの金属からなる放熱部材７５が設けられている。本実施形態では、サーマルプリントヘッドＡ１は、基板１に加えて、配線基板７４を備えている。配線基板７４は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる基材層とＣｕなどからなる配線層とが積層された基板である。基板１および配線基板７４は、放熱部材７５上で、互いに隣接して配置され、基板１上の駆動ＩＣ７１と配線基板７４の配線とが、ワイヤ６１によって接続されている。配線基板７４には、図１および図２に示すコネクタ７３が設けられている。なお、サーマルプリントヘッドＡ１は、配線基板７４を備えず、コネクタ７３が基板１に設けられていてもよい。また、基板１、配線基板７４および放熱部材７５の材料や寸法は限定されない。
グレーズ層２は、基板１上に形成されており、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば８００〜８５０℃である。グレーズ層２は、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。本実施形態においては、基板１の図中上面すべてがグレーズ層２によって覆われている。
本実施形態においては、図４に示すように、グレーズ層２は、ヒーターグレーズ２２およびガラス層２３を有する。ヒーターグレーズ２２は、ｘ方向と直角である断面の形状がｚ方向に膨出した形状であり、ｘ方向に長く延びるｚ方向視帯状である。ヒーターグレーズ２２は、グレーズ頂部２２３を有する。図５および図６に示すように、グレーズ頂部２２３は、ｘ方向と直角である断面（以下では、「ｙｚ断面」とする）において、ヒーターグレーズ２２のうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。また、図４に示すように、ヒーターグレーズ２２は、露出領域２２１を有する。露出領域２２１は、後述の個別電極帯状部３８のｙ方向先端から露出した領域である。また、図４〜図６に示すように、ヒーターグレーズ２２は、露出面２２２を有する。露出面２２２は、ガラス層２３に重ならず、ガラス層２３から露出した面である。ガラス層２３は、ヒーターグレーズ２２に隣接して形成されており、上面が平坦な形状である。ガラス層２３は、ヒーターグレーズ２２の一部に重なっている。ガラス層２３は、曲面２３１を有する。曲面２３１は、ガラス層２３のｙ方向一端に位置する面であり、凸状の曲面である。
なお、グレーズ層２の構成は特に限定されず、様々な構成とすることができる。また、グレーズ層２は、基板１の一部のみを覆う構成であってもよい。
電極層３は、抵抗体層４に通電するための経路を構成するためのものであり、導電性材料によって形成されている。電極層３は、たとえば添加元素としてロジウム、バナジウム、ビスマス、シリコンなどが添加されたレジネートＡｕからなる。電極層３は、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。電極層３は、複数のＡｕ層を積層させることによって構成してもよい。電極層３の厚さは、たとえば０．６〜１．２μｍ程度である。本実施形態においては、電極層３は、グレーズ層２上に形成されている。図３に示すように、電極層３は、共通電極３３および複数の個別電極３６を有している。
共通電極３３は、複数の共通電極帯状部３４および連結部３５を有している。連結部３５は、基板１のｙ方向下流側端寄りに配置されており、ｘ方向に延びる帯状である。複数の共通電極帯状部３４は、各々が連結部３５からｙ方向に延びており、ｘ方向に等ピッチで配列されている。また、本実施形態においては、連結部３５には、Ａｇ層３５１が積層されている。Ａｇ層３５１は、連結部３５の抵抗値を低減させるためのものである。
複数の個別電極３６は、抵抗体層４に対して部分的に通電するためのものであり、共通電極３３に対して逆極性となる部位である。個別電極３６は、抵抗体層４から駆動ＩＣ７１に向かって延びている。複数の個別電極３６は、ｘ方向に配列されており、各々が個別電極帯状部３８、連結部３７およびボンディング部３９を有している。
各個別電極帯状部３８は、ｙ方向に延びた帯状部分であり、共通電極３３の隣り合う２つの共通電極帯状部３４の間に位置している。隣り合う個別電極３６の個別電極帯状部３８と共通電極３３の共通電極帯状部３４との間隔はたとえば４０μｍ以下となっている。
連結部３７は、個別電極帯状部３８から駆動ＩＣ７１に向かって延びる部分である。連結部３７は、平行部３７１および斜行部３７２を有する。平行部３７１は、一端がボンディング部３９につながり、かつｙ方向に沿っている。斜行部３７２は、ｙ方向に対して傾斜している。斜行部３７２は、ｙ方向において平行部３７１と、個別電極帯状部３８との間に挟まれている。また、複数の個別電極３６は、駆動ＩＣ７１に集約される。このため、図３におけるｘ方向における一端側での平行部３７１および斜行部３７２の境界と、他端側での平行部３７１および斜行部３７２の境界とは、ｙ方向にずれＬ１が生じている。
ボンディング部３９は、個別電極３６のｙ方向端部に形成されており、平行部３７１に繋がっている。ボンディング部３９には、個別電極３６と駆動ＩＣ７１とを接続するためのワイヤ６１がボンディングされている。複数のボンディング部３９は、第１ボンディング部３９Ａと第２ボンディング部３９Ｂとを含む。隣り合う２つの第１ボンディング部３９Ａに挟まれた平行部３７１の幅（ｘ方向における長さ）は、たとえば１０μｍ以下とされている。また、第２ボンディング部３９Ｂは、ｙ方向において第１ボンディング部３９Ａよりも抵抗体層４から遠ざかる側に位置する。第２ボンディング部３９Ｂは、隣り合う２つの第１ボンディング部３９Ａに挟まれた平行部３７１につながっている。このような構成により、複数のボンディング部３９は、連結部３７のほとんどの部位よりも幅が大きいにも関わらず、たがいに干渉することが回避されている。連結部３７のうち隣り合う第１ボンディング部３９Ａに挟まれた部位は、個別電極３６において最も幅が小さい。
なお、電極層３の各部の形状および配置は特に限定されず、様々な構成とすることができる。また、電極層３の各部の材料も限定されない。
抵抗体層４は、電極層３を構成する材料よりも抵抗率が大であるたとえば酸化ルテニウムなどからなり、ヒーターグレーズ２２上でｘ方向に延びる帯状に形成されている。抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８とに交差している。さらに、抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８に対して基板１とは反対側に積層されている。抵抗体層４のうち各共通電極帯状部３４と各個別電極帯状部３８とに挟まれた部位が、電極層３によって部分的に通電されることにより発熱する発熱部４１とされている。発熱部４１の発熱によって印字ドットが形成される。抵抗体層４の厚さは、たとえば３〜６μｍである。なお、抵抗体層４の材料および厚さは限定されない。本実施形態においては、図５および図６に示すように、抵抗体層４は、ｚ方向視において、ヒーターグレーズ２２のグレーズ頂部２２３と重なるように設けられている。また、抵抗体層４は、抵抗体頂部４３を有する。抵抗体頂部４３は、ｚ方向視においてグレーズ頂部２２３に重なる部分であって、ｙｚ断面において抵抗体層４のうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。なお、抵抗体層４は、必ずしもグレーズ頂部２２３に重なる必要はなく、ヒーターグレーズ２２上に形成されていればよい。この場合、ｙｚ断面において抵抗体層４のうち基板１から最も離れた部分が抵抗体頂部４３であり、抵抗体頂部４３は、グレーズ頂部２２３より基板１から離れている。
保護層５は、電極層３および抵抗体層４を保護するためのものであり、抵抗体層４および電極層３のほぼ全体を覆っている。ただし、保護層５は、複数の個別電極３６のボンディング部３９を含む領域を露出させている。保護層５は、曲面５５を有する。曲面５５は、保護層５のｙ方向一端に位置する面であり、凸状の曲面である。保護層５は、第１保護層５１および第２保護層５２を備えている。
第１保護層５１は、抵抗体層４および電極層３に直接当接する。図４に示すように、第１保護層５１は、ｙ方向において、基板１の下流側端縁手前（たとえば端縁より０．１〜０．５ｍｍ手前）から個別電極３６のボンディング部３９の手前にわたる領域に形成されており、電極層３の大部分を覆っている。なお、第１保護層５１は、ｙ方向において、基板１の下流側端縁まで形成されていてもよい。第１保護層５１は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば７００℃程度である。第１保護層５１は、図４に示すように、第１部５１１および第２部５１２を備えている。
第１部５１１は、第１保護層５１のうち相対的に薄く形成されている部分である。第１部５１１は、ｚ方向視において抵抗体層４の印字に寄与する部分の全体を覆っている。本実施形態では、第１部５１１は、ヒーターグレーズ２２上に形成されている。第１部５１１の厚さｔ１は、たとえば０．５〜３．５μｍ程度であり、第２保護層５２の厚さｔ２より薄い（図５参照）。本実施形態では、第１部５１１の厚さｔ１は２μｍ程度であり、第２保護層５２の厚さｔ２の半分以下である。第１部５１１の厚さｔ１は、より薄い方が好ましく、少なくとも２μｍ以下であるのが望ましい。
第２部５１２は、第１保護層５１のうち相対的に厚く形成されている部分である。第２部５１２は、ｚ方向視において抵抗体層４に重ならない。図５および図６に示すように、第２部５１２は、第３部５１２１および第４部５１２２を備えている。第３部５１２１は、ｚ方向視においてヒーターグレーズ２２に重なる部分である。また、第４部５１２２は、ｚ方向視においてヒーターグレーズ２２に重ならない部分である。つまり第２部５１２は、ｚ方向視において、ヒーターグレーズ２２に重なっている。
本実施形態においては、第１部５１１および第２部５１２を有する第１保護層５１を形成する手法として、第１層５１ａおよび第２層５１ｂを形成する手法を採用している。より具体的には、第１保護層５１は、第２層５１ｂを形成した後、第１層５１ａを形成することで形成される。この手法では、まず、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することによって、第２層５１ｂが形成される。そして、第２層５１ｂが形成された後、ガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することによって、第１層５１ａが形成される。本実施形態では、第１層５１ａおよび第２層５１ｂは同じ材料からなるので、第１保護層５１において、第１層５１ａと第２層５１ｂとの境界は識別できない。図４〜図６においては、第１層５１ａと第２層５１ｂとの境界を破線で示している。なお、第１層５１ａおよび第２層５１ｂの材料および形成方法は限定されない。第１層５１ａと第２層５１ｂとが異なる材料で形成されてもよい。
第１層５１ａは、第１保護層５１が形成されるすべての領域に及んでいる。第１層５１ａの厚さｔ１は、たとえば０．５〜３．５μｍ程度であり、本実施形態では２μｍ程度である。
第２層５１ｂは、第１層５１ａと電極層３との間に介在し、ｚ方向視において、ヒーターグレーズ２２に重なっている。第２層５１ｂの厚さは、たとえば５〜１０μｍ程度であり、本実施形態では７．５μｍ程度である。第２層５１ｂの厚さは、第２保護層５２より厚いのが望ましい。
第２層５１ｂと第１層５１ａとが重なった部分が第２部５１２になる。つまり、第２部５１２は、第１層５１ａおよび第２層５１ｂの一部ずつによって構成されている。また、第２部５１２の厚さｔ３は、第１層５１ａと第２層５１ｂとを合わせた厚さである（図５参照）。第１層５１ａのうち第２層５１ｂと重ならない部分が第１部５１１になる。つまり、第１部５１１は、第１層５１ａのうち第２層５１ｂから延出した部分によって構成され、第１層５１ａのみからなる。したがって、第１部５１１の厚さｔ１は、第１層５１ａの厚さｔ１である。また、第１層５１ａは第１部５１１および第２部５１２にわたって延びており、第２層５１ｂは第２部５１２にのみ存在するとも言える。
図４に示すように、第２部５１２は、ｙ方向において第１部５１１を挟んで、上流側と下流側とに形成される。第２部５１２を上流側と下流側とで分けて説明する場合、第１部５１１に対してｙ方向上流側に形成される第２部５１２を上流側第２部５１２ａとし、第１部５１１に対してｙ方向下流側に形成される第２部５１２を下流側第２部５１２ｂとする。ｙ方向において、上流側第２部５１２ａは抵抗体層４より上流側に位置し、下流側第２部５１２ｂは抵抗体層４より下流側に位置する。
図４および図５に示すように、上流側第２部５１２ａは、上流側第２部頂部５１６ａを有する。上流側第２部頂部５１６ａは、上流側第２部５１２ａのｙ方向下流側端部付近に形成され、ｙｚ断面において上流側第２部５１２ａのうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。上流側第２部５１２ａのｙ方向下流側端部はヒーターグレーズ２２上に位置するので、当該端部が抵抗体層４に近づくほど、上流側第２部頂部５１６ａのｚ方向の位置は基板１から離れる。図４および６に示すように、下流側第２部５１２ｂは、下流側第２部頂部５１６ｂを有する。下流側第２部頂部５１６ｂは、下流側第２部５１２ｂのｙ方向上流側端部付近に形成され、ｙｚ断面において下流側第２部５１２ｂのうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。下流側第２部５１２ｂのｙ方向上流側端部はヒーターグレーズ２２上に位置するので、当該端部が抵抗体層４に近づくほど、下流側第２部頂部５１６ｂのｚ方向の位置は基板１から離れる。また、図５および図６に示すように、第１部５１１は、第１部頂部５１７を有する。第１部頂部５１７は、ｚ方向視において抵抗体頂部４３に重なる部分であって、ｙｚ断面において第１部５１１のうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。
本実施形態においては、図５に示すように、ｚ方向において、上流側第２部頂部５１６ａは、グレーズ頂部２２３と第１部頂部５１７との間に位置する。すなわち、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離(ｚ方向の寸法)ｈａは、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離(ｚ方向の寸法)ｈ１より大きく、基板１から第１部頂部５１７までの距離(ｚ方向の寸法)ｈ２より小さい。また、図６に示すように、ｚ方向において、下流側第２部頂部５１６ｂは、グレーズ頂部２２３と第１部頂部５１７との間に位置する。すなわち、基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離(ｚ方向の寸法)ｈｂは、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きく、基板１から第１部頂部５１７までの距離ｈ２より小さい。本実施形態においては、距離ｈａと距離ｈｂとは同程度である。本実施形態においては、上流側第２部頂部５１６ａが本開示の「第２部頂部」に相当し、下流側第２部頂部５１６ｂが本開示の「第２部第２頂部」に相当する。
第１保護層５１は、薄保護膜領域５１３を有する。薄保護膜領域５１３は、第１部５１１の一部である。第１部５１１は、第１層５１ａのうち第２層５１ｂと重ならない部分であり、第２部５１２と比べて薄くなっている部分である。第１部５１１のうち第２部５１２に隣接している部分では、第２部５１２の厚さｔ３から徐々に薄くなって、第１層５１ａの厚さｔ１になる。薄保護膜領域５１３は、この隣接部分を含まない領域である。また、図４に示すように、第１保護層５１は、第２保護層形成領域５１５を有している。第２保護層形成領域５１５は、第２保護層５２が形成される領域である。
第２保護層５２は、第１保護層５１の外側（基板１とは反対側）に形成されている。第２保護層５２は、ｚ方向視において、第１保護層５１の第１部５１１の全体を覆って、第２部５１２に重なるように形成されている。本実施形態では、第２保護層５２は、ｙ方向において、第１保護層５１のｙ方向下流側の端縁から個別電極３６の斜行部３７２の中央付近にわたる領域に形成されている。また、本実施形態では、第２保護層５２は、第１保護層５１のｙ方向下流側の端部を覆って基板１に接しており、第１保護層５１の端部から第２保護層５２の厚みの分だけｙ方向下流側まで形成されている。したがって、基板１の第２保護層形成領域１２は、第１保護層５１の第２保護層形成領域５１５より、ｙ方向下流側まで広がっている。なお、第２保護層５２が形成される範囲は限定されず、第２保護層５２は、ｚ方向視において、少なくとも抵抗体層４の印字に寄与する部分の全体を覆っていればよい。ただし、第２保護層５２は、ｚ方向視において第１部５１１の全体を覆うように形成されるのが望ましい。第２保護層５２は、第１保護層５１の全体を覆ってもよい。図４に示すように、第２保護層５２は、曲面５２１を有する。曲面５２１は、第２保護層５２のｙ方向上流側端部に位置する面であり、凸状の曲面である。また、図５および図６に示すように、第２保護層５２は、第２保護層上流側頂部５２２ａ、第２保護層下流側頂部５２２ｂ、および第２保護層頂部５２３を有する。第２保護層上流側頂部５２２ａは、ｚ方向視において上流側第２部頂部５１６ａに重なる部分であり、ｘ方向に延びている。第２保護層下流側頂部５２２ｂは、ｚ方向視において下流側第２部頂部５１６ｂに重なる部分であり、ｘ方向に延びている。第２保護層頂部５２３は、ｚ方向視において第１部頂部５１７に重なる部分であり、ｘ方向に延びている。
本実施形態では、第２保護層５２は、例えばＳｉＡＬＯＮにより形成されている。ＳｉＡＬＯＮは、チッ化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）とシリカ（ＳｉＯ2）を合成したチッ化珪素系のエンジニアリングセラミックスである。第２保護層５２は、例えばスパッタリング法によって形成される。したがって、第２保護層５２の厚さは全領域で均一であり、第１保護層５１の表面形状がそのまま第２保護層５２の表面形状として表れる。第２保護層５２の厚さｔ２は、たとえば３〜６μｍ程度であり、第１保護層５１の第１部５１１の厚さｔ１より厚い（図５参照）。つまり、第１保護層５１の第１部５１１の厚さｔ１は、第２保護層５２の厚さｔ２より薄い。なお、第２保護層５２の厚さｔ２は限定されず、第１保護層５１の第１部５１１の厚さｔ１より薄くてもよい。第２保護層５２は、熱伝導率が第１保護層５１の第１部５１１の熱伝導率の７０〜８０倍であり、熱伝導性に優れている。なお、第２保護層５２は、熱伝導率が第１部５１１の熱伝導率よりも高い材料であればよく、たとえばＳｉＣなどにより形成されていてもよい。また、第２保護層５２は、Ｓｉを主成分とするものに限られず、たとえばＣ（炭素）を主成分とするものなどの他の材料により形成されていてもよい。第２保護層５２は、熱伝導性、耐摩耗性、耐熱性に優れているものが望ましい。特に、第２保護層５２の熱伝導率は、少なくとも第１保護層５１の熱伝導率の１０倍以上であるのが望ましい。
駆動ＩＣ７１は、複数の個別電極３６を選択的に通電させることにより、抵抗体層４を部分的に発熱させる機能を果たす。駆動ＩＣ７１には、複数のパッドが設けられている。駆動ＩＣ７１のパッドと複数の個別電極３６とは、それぞれにボンディングされた複数のワイヤ６１を介して接続されている。ワイヤ６１は、たとえばＡｕからなる。図１および図２に示すように、駆動ＩＣ７１およびワイヤ６１は、封止樹脂７２によって覆われている。封止樹脂７２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。また、駆動ＩＣ７１とコネクタ７３とは、図示しない信号線によって接続されている。
図７は、印字凸部の形状と摩耗量との関係を説明するためのサーマルプリントヘッドの模式的な断面図である。印字凸部９９は、サーマルプリントヘッドにおいて印字を行う部分であり、印刷媒体に対向する面において印刷媒体側に突出する部分である。サーマルプリントヘッドＡ１においては、ヒーターグレーズ２２および抵抗体層４と、ｚ方向視においてこれらに重なる電極層３および保護層５とからなる部分が印字凸部９９に相当する。印字凸部９９の主走査方向（ｘ方向）と直角である断面（ｙｚ断面）の形状は、ヒーターグレーズの形状から、概略的には半楕円形状として考えることができる。図７においては、基板１および印字凸部９９のｙｚ断面を模式的な断面図として示している。
印字凸部９９のｙｚ断面を、長径が２ａで短径が２ｂの楕円の上半分の半楕円形状と考えると、印字凸部９９のｙｚ断面の外形は、２次元直交座標系で、下記（１）式で表すことができる。下記（１）式を変形すると、下記（２）式が得られる。
（Ｘ/ａ）2＋（Ｙ/ｂ）2＝１ ・・・ （１）
Ｘ＝ａ√｛１−（Ｙ/ｂ）2｝ ・・・ （２）
（Ｘ/ａ）2＋（Ｙ/ｂ）2＝１ ・・・ （１）
Ｘ＝ａ√｛１−（Ｙ/ｂ）2｝ ・・・ （２）
図７においてハッチングで示す部分は、摩耗により摩耗量Ｒだけすり減った部分を示している。摩耗部分と印字凸部９９との境界点を（Ｘ1，Ｙ1）とすると、摩耗面のｙ方向寸法である摩耗幅Ｗは、上記（２）式から、下記（３）式で表される。
Ｗ＝２Ｘ1
＝２ａ√｛１−（Ｙ1/ｂ）2｝ ・・・ （３）
Ｗ＝２Ｘ1
＝２ａ√｛１−（Ｙ1/ｂ）2｝ ・・・ （３）
摩耗量Ｒは、摩耗面に係る圧力（面圧）Ｐ、印字速度Ｖ、および印刷時間Ｔに比例するので、比例定数をＫとして、下記（４）式で表すことができる。
Ｒ＝Ｋ・Ｐ・Ｖ・Ｔ ・・・ （４）
Ｒ＝Ｋ・Ｐ・Ｖ・Ｔ ・・・ （４）
面圧Ｐは、印字凸部９９の形状に依存し、摩耗量Ｒの変化に応じて変化する。プラテンローラの押し付け力をＮ、摩耗面のｘ方向寸法である摩耗長をＬとすると、面圧Ｐは下記（５）式で表すことができる。
Ｐ＝Ｎ/（Ｗ・Ｌ） ・・・ （５）
Ｐ＝Ｎ/（Ｗ・Ｌ） ・・・ （５）
上記（３）式と上記（５）式とから、面圧Ｐは、下記（６）式で表すことができる。
上記（６）式に示すように、面圧Ｐは、印字凸部９９のｙｚ断面の長径２ａに反比例する。つまり、面圧Ｐは、長径２ａが大きくなるほど小さくなる。摩耗量Ｒは上記（４）式で表されるので、面圧Ｐが小さいほど、摩耗量Ｒも小さくなる。つまり、摩耗量Ｒは、長径２ａが大きくなるほど小さくなる。したがって、印字凸部９９をｙ方向に大きくすれば、摩耗量Ｒを抑制できることが解る。
本実施形態では、ヒーターグレーズ２２の大きさを固定したまま、第１保護層５１の形状を調整することで、印字凸部９９の形状をｙ方向に大きくしたのと同等の状態にしている。具体的には、第１保護層５１の第２部５１２の抵抗体層４側の端部を抵抗体層４に近づけた位置まで延ばしている。ヒーターグレーズ２２の表面（基板１とは反対側を向く面）は、ｙ方向において抵抗体層４に近づくほど基板１から離れる。したがって、第２部５１２の抵抗体層４側の端部は、抵抗体層４に近づくほど、基板１から離れる。よって、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂも基板１から離れる。つまり、ｚ方向において、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂが第１部頂部５１７に近づく。短径２ｂ（基板１から第１部頂部５１７までの距離）が同じであれば、ｚ方向において上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂが第１部頂部５１７に近づくほど、第１部頂部５１７、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂに接する楕円の扁平率は大きくなって、長径２ａを大きくしたのと同様になる。つまり、サーマルプリントヘッドＡ１は、第２部５１２の抵抗体層４側の端部を抵抗体層４に近い位置まで延ばして、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａおよび基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離ｈｂを大きくすることで、疑似的に長径２ａを大きくして、摩耗量Ｒが小さくなるように設計されている。距離ｈａおよび距離ｈｂが小さいと、長径２ａをあまり大きくできないので、摩耗量Ｒの抑制の効果が小さい。したがって、距離ｈａおよび距離ｈｂは、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きいのが望ましい。また、距離ｈａおよび距離ｈｂが大きすぎると、印刷媒体を第２保護層頂部５２３に当接しにくくなる。したがって、距離ｈａおよび距離ｈｂは、基板１から第１部頂部５１７までの距離ｈ２より小さいのが望ましい。
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一例について、図８〜図１０を参照しつつ以下に説明する。図８〜図１０は、図４に相当する要部拡大断面図である。
まず、たとえばＡｌＮからなる基板１を用意する。次いで、基板１上にガラスペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することを複数回繰り返すことにより、ヒーターグレーズ２２およびガラス層２３を有するグレーズ層２を形成する。次いで、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより、金属膜を形成する。次いで、金属膜に対してたとえばエッチング等を用いたパターニングを施すことにより、電極層３を形成する。次いで、電極層３の連結部３５上の所定領域にＡｇを含むペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより、Ａｇ層３５１を形成する。そして、図８に示すように、たとえば酸化ルテニウムなどの抵抗体を含む抵抗体ペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、抵抗体層４を形成する。
次いで、第１保護層５１を形成する。まず、図９に示すように、たとえばガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、第２層５１ｂを形成する。このとき、ガラスペーストは、ヒーターグレーズ２２上の第１部５１１が形成される領域を除いた領域に印刷される。これにより、第２層５１ｂは、当該領域を除く領域に形成される。本実施形態では、本工程において、ガラスペーストを抵抗体層４に比較的近づけた位置まで印刷している。
次いで、図１０に示すように、たとえばガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、第１層５１ａを形成する。このとき、ガラスペーストは、ｙ方向において、基板１の下流側端縁手前から個別電極３６のボンディング部３９の手前にわたる領域に印刷される。これにより、第１層５１ａが形成される。以上により、第１保護層５１が形成される。第１層５１ａの形成後は、第１層５１ａと第２層５１ｂとが一体化している。第１層５１ａのうち第２層５１ｂに重ならない部分は、抵抗体層４を覆う、厚さの薄い第１部５１１になる。また、第１層５１ａのうちの第２層５１ｂに重なる部分と第２層５１ｂとは、抵抗体層４に重ならない、厚さの厚い第２部５１２になる。また、上流側第２部５１２ａの第１部５１１との境界付近には、上流側第２部頂部５１６ａが形成され、下流側第２部５１２ｂの第１部５１１との境界付近には、下流側第２部頂部５１６ｂが形成される。
次いで、第２保護層５２をスパッタリング法により形成する。そして、駆動ＩＣ７１の実装およびワイヤ６１のボンディング、基板１および配線基板７４の放熱部材７５への取り付けなどを行うことにより、サーマルプリントヘッドＡ１が得られる。
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の作用について説明する。
本実施形態によると、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａ、および、基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離ｈｂは、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きい。したがって、第１部頂部５１７、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂに接する楕円の扁平率は十分大きい。よって、保護層５の印字媒体との接触面での面圧が小さく、摩耗量が小さい。これにより、印字速度が高速になっても、保護層５の摩耗量を抑制できる。
また、本実施形態によると、距離ｈａおよび距離ｈｂは、基板１から第１部頂部５１７までの距離ｈ２より小さい。したがって、印刷媒体が第２保護層頂部５２３に当接しにくくなることを抑制できる。
また、本実施形態によると、第１保護層５１のうち抵抗体層４を覆う第１部５１１は、第２保護層５２と比較して、熱伝導率が低いが、厚さが薄い。相対的に熱伝導率が低い第１保護層５１の第１部５１１が相対的に薄く形成され、相対的に熱伝導率が高い第２保護層５２が相対的に厚く形成されている。これにより、抵抗体層４からの熱をより速やかに印刷媒体８２に伝えつつ、抵抗体層４や電極層３を適切に保護することができる。したがって、印字速度が高速化した場合でも、従来のものと比較して、書き出しの発色性を改善できる。また、第１部５１１は、抵抗体層４から伝わった熱を放熱しやすい。したがって、印字速度が高速化した場合でも、従来のものと比較して、にじみを抑制できる。つまり、第１部５１１は熱しやすく冷めやすいので、本実施形態においては、印字速度が高速であっても、印字性能が低下することを抑制できる。
また、本実施形態によると、第１保護層５１のうち抵抗体層４に重ならない第２部５１２は、第１部５１１より厚さが厚い。したがって、第２部５１２は、電極層３を適切に保護することができる。また、本実施形態によれば、第２保護層５２は、ｚ方向視において、第１保護層５１の第１部５１１の全体を覆って、第２部５１２に重なるように形成されている。したがって、電極層３は、第２保護層５２および第２部５１２の少なくとも一方により保護される。
図１１〜図１４は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
＜第２実施形態＞
図１１は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、第１保護層５１の形状が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、下流側第２部５１２ｂの上流側端部が抵抗体層４の近くまで延びていない。したがって、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａは、第１実施形態と同様に、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きいが、基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離ｈｂは距離ｈ１より小さい。本実施形態においても、上流側第２部頂部５１６ａが本開示の「第２部頂部」に相当する。
図１１は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、第１保護層５１の形状が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、下流側第２部５１２ｂの上流側端部が抵抗体層４の近くまで延びていない。したがって、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａは、第１実施形態と同様に、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きいが、基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離ｈｂは距離ｈ１より小さい。本実施形態においても、上流側第２部頂部５１６ａが本開示の「第２部頂部」に相当する。
本実施形態においても、距離ｈａが第１実施形態と同様なので、第１部頂部５１７および上流側第２部頂部５１６ａに接する楕円は、第１実施形態における楕円と同様であり、扁平率は十分大きい。よって、保護層５の印字媒体との接触面での面圧が小さく、摩耗量が小さい。これにより、印字速度が高速になっても、保護層５の摩耗量を抑制できる。さらに、本実施形態によると、距離ｈｂが比較的小さいので、ｚ方向において第１部５１１と下流側第２部５１２ｂとの境界に重なる第２保護層５２の凹部に紙カスなどが付着することを抑制できる。
なお、本実施形態では、距離ｈａが第１実施形態と同様で、距離ｈｂが距離ｈ１より小さい場合について説明したが、反対に、距離ｈｂは第１実施形態と同様で、距離ｈａが距離ｈ１より小さくてもよい。この場合でも、第１部頂部５１７および下流側第２部頂部５１６ｂに接する楕円は、第１実施形態における楕円と同様であり、扁平率は十分大きい。よって、保護層５の印字媒体との接触面での面圧が小さく、摩耗量が小さい。これにより、印字速度が高速になっても、保護層５の摩耗量を抑制できる。当該変形例においては、下流側第２部頂部５１６ｂが本開示の「第２部頂部」に相当する。つまり、距離ｈａおよび距離ｈｂの少なくとも一方が距離ｈ１より大きければ、保護層５の摩耗量を抑制できる。
＜第３実施形態＞
図１２は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
図１２は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、上流側第２部５１２ａの下流側端部および下流側第２部５１２ｂの上流側端部が抵抗体層４の近くまで延びていない。したがって、基板１から上流側第２部頂部５１６ａまでの距離ｈａ、および、基板１から下流側第２部頂部５１６ｂまでの距離ｈｂが、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より小さい。一方、第１保護層５１の第２部５１２は、分離第２部５１２ｃを有している。分離第２部５１２ｃは、ｙ方向において上流側第２部５１２ａと下流側第２部５１２ｂとの間に、上流側第２部５１２ａおよび下流側第２部５１２ｂから離間して形成されている。本実施形態では、分離第２部５１２ｃは、ｙ方向において上流側第２部５１２ａと抵抗体層４との間に配置されている。分離第２部５１２ｃは、第２層５１ｂの形成のためのガラスペーストを印刷する際に、上流側第２部５１２ａの一部になる部分からｙ方向に離間した部分を印刷し、その後、第１層５１ａを形成することで形成される。分離第２部５１２ｃは、分離第２部頂部５１６ｃを有する。分離第２部頂部５１６ｃは、分離第２部５１２ｃに形成され、ｙｚ断面において分離第２部５１２ｃのうち基板１から最も離れた部分であり、ｘ方向に延びている。分離第２部頂部５１６ｃは、ｚ方向において、グレーズ頂部２２３と第１部頂部５１７との間に位置する。すなわち、基板１から分離第２部頂部５１６ｃまでの距離(ｚ方向の寸法)ｈｃは、距離ｈ１より大きく、距離ｈ２より小さい。本実施形態においては、分離第２部頂部５１６ｃが本開示の「第２部頂部」に相当する。
本実施形態によると、距離ｈｃは、距離ｈ１より大きい。したがって、第１部頂部５１７および分離第２部頂部５１６ｃに接する楕円の扁平率は十分大きい。よって、保護層５の印字媒体との接触面での面圧が小さく、摩耗量が小さい。これにより、印字速度が高速になっても、保護層５の摩耗量を抑制できる。
なお、本実施形態では、距離ｈｂが距離ｈ１より小さい場合について説明したが、距離ｈｂは距離ｈ１より大きくてもよい。また、本実施形態では、分離第２部５１２ｃが上流側第２部５１２ａと抵抗体層４との間に配置されている場合について説明したが、分離第２部５１２ｃは、下流側第２部５１２ｂと抵抗体層４との間に配置されてもよい。これらの場合でも、保護層５の摩耗量を抑制できる。
上記第１〜第３実施形態から明らかなように、ｙｚ断面において第２部５１２のうち基板１から最も離れた部分である頂部（たとえば上流側第２部頂部５１６ａ、下流側第２部頂部５１６ｂ、分離第２部頂部５１６ｃ）の基板１からの距離が、基板１からグレーズ頂部２２３までの距離ｈ１より大きければ、保護層５の摩耗量を抑制できる。
＜第４実施形態＞
図１３は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
図１３は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、第１保護層５１の第１層５１ａと第２層５１ｂとが、異なる材料からなる。第２層５１ｂは、第１実施形態と同様、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。一方、第１層５１ａは、ＳｉＯ2からなる。本実施形態においても、第２保護層５２は、第１保護層５１の第１部５１１（第１層５１ａ）より、熱伝導性に優れている。第１保護層５１は、ガラスペーストの厚膜印刷および焼成により第２層５１ｂを形成した後、たとえばスパッタリング法によりＳｉＯ2を成膜することで形成される。なお、第１層５１ａの材料および形成方法は限定されない。
本実施形態によっても、第１実施形態と同様に、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂが形成される。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第５実施形態＞
図１４は、本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
図１４は、本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、第１保護層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。
本実施形態においては、第１保護層５１の第２層５１ｂが、第１層５１ａと第２保護層５２との間に介在する。第１保護層５１は、第１層５１ａを形成した後、第２層５１ｂを形成することで形成される。具体的には、まず、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することによって、第１層５１ａが形成される。そして、第１層５１ａが形成された後、ガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することによって、第２層５１ｂが形成される。
本実施形態によっても、第１実施形態と同様に、上流側第２部頂部５１６ａおよび下流側第２部頂部５１６ｂが形成される。したがって、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
本開示に係るサーマルプリントヘッドは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係るサーマルプリントヘッドの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
〔付記１〕
基板と、
前記基板に形成され、主走査方向に延びる帯状であり且つ主走査方向と直角である断面の形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であるヒーターグレーズと、
前記ヒーターグレーズ上に形成された抵抗体層と、
前記抵抗体層に通電するための電極層と、
少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、
を備え、
前記保護層は、
前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる第１部、および、前記抵抗体層に重ならず且つ前記第１部より厚い第２部を有する第１保護層と、
前記第１保護層に対して前記基板とは反対側に配置され、前記基板の厚さ方向視において少なくとも前記抵抗体層に重なる第２保護層と、
を備え、
前記第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部頂部を備え、
前記ヒーターグレーズは、前記断面において前記基板から最も離れたグレーズ頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きい、
ことを特徴とするサーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
前記第１部は、前記断面において前記基板から最も離れた第１部頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層より上流側に位置する上流側第２部と、下流側に位置する下流側第２部とを備える、
付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記上流側第２部が、前記第２部頂部を有する、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層と前記上流側第２部との間に位置する分離第２部をさらに備え、
前記分離第２部が、前記第２部頂部を有する、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記下流側第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部第２頂部を備え、
前記基板から前記第２部第２頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きく、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
付記４または５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記第１部の厚さは、前記第２部の厚さの半分以下である、
付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記８〕
前記第１部は、前記第２保護層より熱伝導率が低く、前記第２保護層より薄い、
付記１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記第１部の厚さは、前記第２保護層の厚さの半分以下である、
付記８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１０〕
前記第１部の厚さは、２μｍ以下である、
付記１ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１〕
前記第２部の厚さは、５．５〜１３．５μｍである、
付記１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１２〕
前記第２部は、前記厚さ方向視において、前記ヒーターグレーズに重なる、
付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１３〕
前記第１保護層は、非晶質ガラスにより形成されている、
付記１ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１４〕
前記第１保護層は、第１層と、前記厚さ方向視において前記第１層の一部に重なる第２層と、を備えており、
前記第１部は、前記第１層のうち前記第２層から延出した部分によって構成され、
前記第２部は、前記第１層および前記第２層の一部ずつによって構成されている、
付記１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１５〕
前記第２層は、前記第１層に対して前記基板側に配置されている、
付記１４に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１６〕
前記基板の厚さ方向視において、前記第１部の全体は、前記第２保護層に重なる、
付記１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
基板と、
前記基板に形成され、主走査方向に延びる帯状であり且つ主走査方向と直角である断面の形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であるヒーターグレーズと、
前記ヒーターグレーズ上に形成された抵抗体層と、
前記抵抗体層に通電するための電極層と、
少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、
を備え、
前記保護層は、
前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる第１部、および、前記抵抗体層に重ならず且つ前記第１部より厚い第２部を有する第１保護層と、
前記第１保護層に対して前記基板とは反対側に配置され、前記基板の厚さ方向視において少なくとも前記抵抗体層に重なる第２保護層と、
を備え、
前記第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部頂部を備え、
前記ヒーターグレーズは、前記断面において前記基板から最も離れたグレーズ頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きい、
ことを特徴とするサーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
前記第１部は、前記断面において前記基板から最も離れた第１部頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層より上流側に位置する上流側第２部と、下流側に位置する下流側第２部とを備える、
付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記上流側第２部が、前記第２部頂部を有する、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層と前記上流側第２部との間に位置する分離第２部をさらに備え、
前記分離第２部が、前記第２部頂部を有する、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記下流側第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部第２頂部を備え、
前記基板から前記第２部第２頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きく、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
付記４または５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記第１部の厚さは、前記第２部の厚さの半分以下である、
付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記８〕
前記第１部は、前記第２保護層より熱伝導率が低く、前記第２保護層より薄い、
付記１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記第１部の厚さは、前記第２保護層の厚さの半分以下である、
付記８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１０〕
前記第１部の厚さは、２μｍ以下である、
付記１ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１〕
前記第２部の厚さは、５．５〜１３．５μｍである、
付記１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１２〕
前記第２部は、前記厚さ方向視において、前記ヒーターグレーズに重なる、
付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１３〕
前記第１保護層は、非晶質ガラスにより形成されている、
付記１ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１４〕
前記第１保護層は、第１層と、前記厚さ方向視において前記第１層の一部に重なる第２層と、を備えており、
前記第１部は、前記第１層のうち前記第２層から延出した部分によって構成され、
前記第２部は、前記第１層および前記第２層の一部ずつによって構成されている、
付記１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１５〕
前記第２層は、前記第１層に対して前記基板側に配置されている、
付記１４に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１６〕
前記基板の厚さ方向視において、前記第１部の全体は、前記第２保護層に重なる、
付記１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５：サーマルプリントヘッド
１ ：基板
１１ ：ヒーターグレーズ形成領域
１２ ：第２保護層形成領域
２ ：グレーズ層
２２ ：ヒーターグレーズ
２ ：グレーズ層
２２１ ：露出領域
２２２ ：露出面
２２３ ：グレーズ頂部
２３ ：ガラス層
２３１ ：曲面
３ ：電極層
３３ ：共通電極
３４ ：共通電極帯状部
３５ ：連結部
３５１ ：Ａｇ層
３６ ：個別電極
３７ ：連結部
３７１ ：平行部
３７２ ：斜行部
３８ ：個別電極帯状部
３９ ：ボンディング部
３９Ａ ：第１ボンディング部
３９Ｂ ：第２ボンディング部
４ ：抵抗体層
４１ ：発熱部
４３ ：抵抗体頂部
５ ：保護層
５１ ：第１保護層
５１ａ ：第１層
５１ｂ ：第２層
５１１ ：第１部
５１２ ：第２部
５１２ａ ：上流側第２部
５１２ｂ ：下流側第２部
５１２ｃ ：分離第２部
５１２１ ：第３部
５１２２ ：第４部
５１３ ：薄保護膜領域
５１５ ：第２保護層形成領域
５１６ａ ：上流側第２部頂部
５１６ｂ ：下流側第２部頂部
５１６ｃ ：分離第２部頂部
５１７ ：第１部頂部
５２ ：第２保護層
５２１ ：曲面
５２２ａ ：第２保護層上流側頂部
５２２ｂ ：第２保護層下流側頂部
５２３ ：第２保護層頂部
５５ ：曲面
６１ ：ワイヤ
７１ ：駆動ＩＣ
７２ ：封止樹脂
７３ ：コネクタ
７４ ：配線基板
７５ ：放熱部材
８１ ：プラテンローラ
８２ ：印刷媒体
９９ ：印字凸部
１ ：基板
１１ ：ヒーターグレーズ形成領域
１２ ：第２保護層形成領域
２ ：グレーズ層
２２ ：ヒーターグレーズ
２ ：グレーズ層
２２１ ：露出領域
２２２ ：露出面
２２３ ：グレーズ頂部
２３ ：ガラス層
２３１ ：曲面
３ ：電極層
３３ ：共通電極
３４ ：共通電極帯状部
３５ ：連結部
３５１ ：Ａｇ層
３６ ：個別電極
３７ ：連結部
３７１ ：平行部
３７２ ：斜行部
３８ ：個別電極帯状部
３９ ：ボンディング部
３９Ａ ：第１ボンディング部
３９Ｂ ：第２ボンディング部
４ ：抵抗体層
４１ ：発熱部
４３ ：抵抗体頂部
５ ：保護層
５１ ：第１保護層
５１ａ ：第１層
５１ｂ ：第２層
５１１ ：第１部
５１２ ：第２部
５１２ａ ：上流側第２部
５１２ｂ ：下流側第２部
５１２ｃ ：分離第２部
５１２１ ：第３部
５１２２ ：第４部
５１３ ：薄保護膜領域
５１５ ：第２保護層形成領域
５１６ａ ：上流側第２部頂部
５１６ｂ ：下流側第２部頂部
５１６ｃ ：分離第２部頂部
５１７ ：第１部頂部
５２ ：第２保護層
５２１ ：曲面
５２２ａ ：第２保護層上流側頂部
５２２ｂ ：第２保護層下流側頂部
５２３ ：第２保護層頂部
５５ ：曲面
６１ ：ワイヤ
７１ ：駆動ＩＣ
７２ ：封止樹脂
７３ ：コネクタ
７４ ：配線基板
７５ ：放熱部材
８１ ：プラテンローラ
８２ ：印刷媒体
９９ ：印字凸部
Claims (16)
- 基板と、
前記基板に形成され、主走査方向に延びる帯状であり且つ主走査方向と直角である断面の形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であるヒーターグレーズと、
前記ヒーターグレーズ上に形成された抵抗体層と、
前記抵抗体層に通電するための電極層と、
少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、
を備え、
前記保護層は、
前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる第１部、および、前記抵抗体層に重ならず且つ前記第１部より厚い第２部を有する第１保護層と、
前記第１保護層に対して前記基板とは反対側に配置され、前記基板の厚さ方向視において少なくとも前記抵抗体層に重なる第２保護層と、
を備え、
前記第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部頂部を備え、
前記ヒーターグレーズは、前記断面において前記基板から最も離れたグレーズ頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きい、
ことを特徴とするサーマルプリントヘッド。 - 前記第１部は、前記断面において前記基板から最も離れた第１部頂部を備え、
前記基板から前記第２部頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層より上流側に位置する上流側第２部と、下流側に位置する下流側第２部とを備える、
請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記上流側第２部が、前記第２部頂部を有する、
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第２部は、副走査方向において前記抵抗体層と前記上流側第２部との間に位置する分離第２部をさらに備え、
前記分離第２部が、前記第２部頂部を有する、
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記下流側第２部は、前記断面において前記基板から最も離れた第２部第２頂部を備え、
前記基板から前記第２部第２頂部までの前記厚さ方向の寸法は、前記基板から前記グレーズ頂部までの前記厚さ方向の寸法より大きく、前記基板から前記第１部頂部までの前記厚さ方向の寸法より小さい、
請求項４または５に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１部の厚さは、前記第２部の厚さの半分以下である、
請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１部は、前記第２保護層より熱伝導率が低く、前記第２保護層より薄い、
請求項１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１部の厚さは、前記第２保護層の厚さの半分以下である、
請求項８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１部の厚さは、２μｍ以下である、
請求項１ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第２部の厚さは、５．５〜１３．５μｍである、
請求項１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第２部は、前記厚さ方向視において、前記ヒーターグレーズに重なる、
請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１保護層は、非晶質ガラスにより形成されている、
請求項１ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第１保護層は、第１層と、前記厚さ方向視において前記第１層の一部に重なる第２層とを備えており、
前記第１部は、前記第１層のうち前記第２層から延出した部分によって構成され、
前記第２部は、前記第１層および前記第２層の一部ずつによって構成されている、
請求項１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記第２層は、前記第１層に対して前記基板側に配置されている、
請求項１４に記載のサーマルプリントヘッド。 - 前記基板の厚さ方向視において、前記第１部の全体は、前記第２保護層に重なる、
請求項１ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
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2020
- 2020-10-27 CN CN202011160945.1A patent/CN112721459B/zh active Active
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