JP2022114710A - サーマルプリントヘッドとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属ペーストの垂れを抑制し、配線幅を細くすることのできるサーマルプリントヘッドを提供する。【解決手段】本実施形態のサーマルプリントヘッド１０は、基板１と、基板１上に配置された第１の蓄熱層２と、第１の蓄熱層２上に配置された第１の金属層５１と、第１の蓄熱層２上に配置され、第１の金属層５１と離間して配置された第２の金属層５２とを有する配線５と、第１の蓄熱層２上に配置され、第１の金属層５１及び第２の金属層５２と電気的に接続する発熱抵抗層６とを備える。【選択図】図３

Description

本実施形態は、サーマルプリントヘッドとその製造方法に関する。

サーマルプリントヘッドは、発熱抵抗体に接続される配線を導通することで熱を発生させる構成が知られている。例えば、スクリーン印刷法により、配線を形成する構成が知られている。

特開2008-207439号公報

しかしながら、サーマルプリントヘッドは、近年、配線幅の解像度が求められている。このため、配線をスクリーン印刷法で形成すると、金属ペーストの垂れのため、解像度が悪く配線幅が太くなる。

本開示は、金属ペーストの垂れを抑制し、配線幅を細くすることができるサーマルプリントヘッド及びその製造方法を提供する。

本実施形態の一態様によれば、基板と、基板上に配置された第１の蓄熱層と、第１の蓄熱層上に配置された第１の金属層と、第１の蓄熱層上に配置され、第１の金属層と離間して配置された第２の金属層とを有する配線と、第１の蓄熱層上に配置され、第１の金属層及び第２の金属層と電気的に接続する発熱抵抗層と、を備えるサーマルプリントヘッドが提供される。

本実施形態の他の態様によれば、基板上に第１の蓄熱層を形成する工程と、第１の蓄熱層上に配線を形成する工程と、第１の蓄熱層上に形成し、配線と電気的に接続する発熱抵抗層を形成する工程と、を有するサーマルプリントヘッドの製造方法が提供される。

本開示によれば、金属ペーストの垂れを抑制し配線幅を細くすることのできるサーマルプリントヘッド及びその製造方法を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの概要的な平面図である。 図２は、図１に示す発熱抵抗層周辺Ａの拡大図である。 図３は、図２のＢ１－Ｂ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図４Ａは、図２のＤ１－Ｄ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図４Ｂは、図２のＥ１－Ｅ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図５は、図２のＤ１－Ｄ１線に沿う模式的な断面図、及び金属ペーストの垂れを示す説明図である。 図６は、図２のＣ１－Ｃ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図７は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造における主要な工程フロー図である。 図８Ａは、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造工程の一工程を示す断面図である。 図８Ｂは、図８Ａに続く一工程を示す断面図である。 図８Ｃは、図８Ｂに続く一工程を示す断面図である。 図８Ｄは、図８Ｃに続く一工程を示す断面図である。 図９は、図１に示す発熱抵抗層周辺Ａの拡大図Ａ２である。 図１０は、図９のＢ２－Ｂ２線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図１１は、図９のＣ２－Ｃ２線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図１２は、図９に示す発熱抵抗層周辺Ａの拡大図Ａ３である。 図１３は、図１２のＢ３－Ｂ３線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図１４は、図１２のＣ３－Ｃ３線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。 図１５は、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造における主要な工程フロー図である。 図１６Ａは、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造工程の一工程を示す断面図である。 図１６Ｂは、図１６Ａに続く一工程を示す断面図である。

次に、図面を参照して、本実施形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

また、以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。本実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

本実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０について図面を用いて説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の概略的な平面図である。

図２は、図１に示す発熱抵抗層６周辺Ａの拡大図である。図３は、図２のＢ１－Ｂ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。なお、図１に示す平面図のデバイス面をＸ－Ｙ面とし、Ｘ－Ｙ面に垂直な方向をＺ軸として説明する。図３は、Ｘ方向からみたＹ－Ｚ面である。すなわち、基板１の主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向、厚さ方向をＺ方向である。以下の説明において、主走査方向をＸ方向、副走査方向をＹ方向、厚さ方向をＺ方向として説明する。なお、Ｘ方向を第１の方向、Ｙ方向を第２の方向、Ｚ方向を第３の方向とも称する。

図４Ａは、図２のＤ１－Ｄ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。図４Ｂは、図２のＥ１－Ｅ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。なお、図４Ａ及び４Ｂは、第２の方向であるＹ方向からみたＸ－Ｚ面である。

図５は、図２のＤ１－Ｄ１線に沿う模式的な断面図、及び金属ペーストの垂れを示す説明図である。図６は、図２のＣ１－Ｃ１線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。なお、図５及び６は、Ｙ方向からみたＸ－Ｚ面である。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０は、図１、２、及び３に示すように、基板１と、基板１上に配置された第１の蓄熱層２と、第１の蓄熱層２上に配置された共通電極３と、共通電極３と電気的に接続された配線５と、第１の蓄熱層２上に配置され、配線５と電気的に接続された発熱抵抗層６と、配線５と電気的に接続され、発熱抵抗層６を通電し熱を発生させるための通電制御をする駆動回路４と、外部からの端子と共通電極３及び駆動回路４を電気的に接続されたコネクタ７と、配線５及び発熱抵抗層６上に配置された保護層８（図１及び２では省略）を備える。

基板１は、図１に示すように、基板１上のデバイス面を平面視して、長方形状の電気的に絶縁材料である。絶縁材料は、例えば、アルミナセラミックス、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）からなる。アルミナセラミックスは、高温同時焼成セラミックス（ＨＴＣＣ：High Temperature Co-fired Ceramics）とも称する。

基板１の大きさは、限定されないが、一例を挙げると、第１の方向であるＸ方向の寸法は、例えば、５０ｍｍ～１５０ｍｍ程度、第２の方向であるＹ方向の寸法は、例えば、２．０ｍｍ～１０．０ｍｍ程度、第３の方向であるＺ方向の寸法は、例えば、５００μｍ～１ｍｍ程度であり、望ましくは７００μｍ～８００μｍ程度である。

第１の蓄熱層２は、図２に示すように、熱伝導性の低い絶縁材料であり、基板１上に配置される。第１の蓄熱層２は、例えば、グリーンシートである。グリーンシートは、焼成前の柔軟性のあるシートである。グリーンシートは、ガラス粉末とセラミック粉末を含有する低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）材料からなる絶縁層である。第１の蓄熱層２は、発熱抵抗層６によって発生する熱の一部を一時的に蓄積する。

図３に示す第1の蓄熱層２のＺ方向の厚さは、特に限定されず、例えば、１００μｍ～１５０μｍ程度である。

共通電極３は、図１に示すように、第１の蓄熱層２上に配置され、コネクタ７及び配線５と電気的に接続される。共通電極３は、金属粒子を含み、銅、銀、パラジウム、イリジウム、白金、及び金などであり、金属のイオン化傾向の観点から、銅、銀、白金、及び金であることが好ましい。共通電極３のＺ方向の厚さは、特に限定されず、例えば、０．２μｍ～０．８μｍ程度である。

配線５は、図１及、２、及び３に示すように、第１の蓄熱層２上に配置され、共通電極３及び発熱抵抗層６と電気的に接続される。また、配線５は、発熱抵抗層６を介して駆動回路４と電気的に接続される。

配線５は、図２、３に示すように、第１の蓄熱層２上に配置された第１の金属層５１と、第１の蓄熱層２上に配置され、第１の金属層５１と離間して配置された第２の金属層５２とを有する。

配線５の一部である第１の金属層５１は、図１、２に示すように、共通電極３と電気的に接続される。

第１の金属層５１は、図２に示すように、第１の金属層５１のＸ方向の端部を第１の先端部２０１という。また、第１の金属層５１は、図２、４Ａに示すように、第１の先端部２０１と交差するＹ方向に延伸する端部を第２の先端部２０２という。

第１の金属層５１は、図２、３に示すように、第１の先端部２０１からＹ方向に延伸する端部の先を第３の先端部２０３という。また、第１の金属層５１は、図２、４Ａに示すように、第２の先端部２０２と対向するＹ方向の端部を第４の先端部２０４という。なお、第１の金属層５１の第２の先端部２０２から第４の先端部２０４までのＸ方向の長さを第１の金属層５１の配線幅という。第１の金属層５１の配線幅は、図４Ａに示すように、Ｌ１である。

配線５の一部である第２の金属層５２は、図１、２に示すように、駆動回路４と電気的に接続される。

第２の金属層５２は、図２、４Ｂに示すように、Ｙ方向に延伸する端部を第５の先端部２０５という。第２の金属層５２は、図２、３に示すように、第１の金属層５１の第３の先端部２０３と対向する端部を第６の先端部２０６という。また、第２の金属層５２は、図２、４Ｂに示すように、第５の先端部２０５と対向するＹ方向の端部を第７の先端部２０７という。なお、第２の金属層５２の第５の先端部２０５から第７の先端部２０７までのＸ方向の長さを第２の金属層５２の配線幅という。第２の金属配線幅は、図４Ｂに示すように、Ｌ１である。

第１の金属層５１は、図３に示すように、Ｙ方向において、第３の先端部２０３の断面が、円弧状である。

第１の金属層５１は、図４Ａに示すように、Ｘ方向において、第２の先端部２０２及び第４の先端部２０４の断面が、円弧状である。

第２の金属層５２は、図３に示すように、Ｙ方向において、第６の先端部２０６の断面が、円弧状である。

第２の金属層５２は、図４Ｂに示すように、Ｘ方向において、第５の先端部２０５及び第７の先端部２０７の断面が、円弧状である。

ここで、第１の金属層５１の配線幅について、説明する。第１の蓄熱層２上に配置された第１の金属層５１は、例えば、スクリーン印刷によって配置される。図５の（Ａ）は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの構成である。図５の（Ｂ）は、例えば、基板１上にガラスを主成分とするグレーズ層１２を形成した場合の比較例である。

第１の金属層５１となる金属ペースト２２は、図５の（Ａ）に示すように、スクリーンマスク２１上をスキージ２３によって移動される。また、第１の金属層５１は、スクリーンマスク２１の空孔部によって、配線パターンが形成される。このとき、第１の蓄熱層２は、ガラス粉末とセラミック粉末を含有する低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）材料からなる絶縁層であるため、金属ペースト２２の溶剤を吸収する。つまり、形成後の第１の金属層５１の配線幅は、スクリーンマスク２１の第１の金属層５１の配線幅であるＬ２に対し、Ｌ１になる。

比較例である基板１上のグレーズ層１２は、図５の（Ｂ）に示すように、金属ペースト２２の溶剤を吸収しないため、第１の金属層５１となる金属ペースト２２は、主走査方向に垂れてしまう。つまり、形成後の第１の金属層５１の配線幅は、スクリーンマスク２１の第１の金属層５１の配線幅であるＬ２に対し、Ｌ３になる。

駆動回路４は、図１、２に示すように、第１の蓄熱層２上に配置され、配線５の一部である第２の金属層５２及びコネクタ７と電気的に接続される。また、駆動回路４は、第１の金属層５１及び第２の金属層５２の１対ごとに通電することで発熱抵抗層６に熱を発生させ制御する。

発熱抵抗層６は、図１、２、及び３に示すように、Ｘ方向に延伸し、第１の金属層５１上の少なくとも一部を覆うように配置される。また、発熱抵抗層６は、第２の金属層５２上の少なくとも一部を覆うように配置される。

発熱抵抗層６は、図２及び３に示すように、Ｙ方向において、第１の金属層５１と第２の金属層５２とに挟まれた位置に配置される。また、発熱抵抗層６は、図２、６に示すように、発熱部６１を有する。すなわち、発熱抵抗層６は、図２、６に示すように、基板１上のデバイス面を平面視する方向であるＺ方向で、Ｘ方向に沿って、配列された複数の発熱部６１を有する。

複数の発熱部６１は、駆動回路４によって部分的に通電されることにより選択的に発熱する。すなわち、１つの発熱部６１の発熱によって、１つの印字ドットが形成される。

発熱抵抗層６は、図６に示すように、複数のスリット６２を有している。スリット６２は、隣り合う発熱部６１の間に位置しており、保護層８によって形成される。また、スリット６２は、図２に示すように、Ｚ方向から平面視で、隣り合う第１の金属層５１及び第２の金属層５２との間に設けられている。

これにより、複数の発熱部６１は、お互いに離間した構成を有する。すなわち、１つの発熱部６１に流れる電流は、図２に示すように、例えば、第１の金属層５１から発熱抵抗層６を介して第２の金属層５２に流れる。以下の説明において、この１つの発熱部６１に流れる電流経路を第１の電流経路１０１という。

コネクタ７は、図１に示すように、基板１に配置され、外部からの端子、駆動回路４、及び共通電極３と電気的に接続される。

保護層８は、図３に示すように、配線５及び発熱抵抗層６を覆うように保護膜としてオーバーコート用のガラス層を形成される。

次に、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の一例について説明する。本実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０を製造するには、半導体プロセスを用いる。

図７は、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造における主要な工程フロー図である。図８Ａ～Ｄは、図７に示す各工程における発熱抵抗層６周辺ＡのＢ１－Ｂ１線に沿う断面構造である。すなわち、図８Ａ～Ｄは、Ｘ方向からみたＹ－Ｚ面である。

（Ｓ１－１）まず、図７に示すステップＳ１において、基板１上に第１の蓄熱層２を形成する。図８Ａに示すように、基板１を用意する。ここで、基板１は、例えば、アルミナセラミックスの基板である。

（Ｓ１－２）次に、図８Ｂに示すように、基板１上に第１の蓄熱層２を形成する。ここで、第１の蓄熱層２は、例えば、ガラス粉末とセラミック粉末を含有する低温同時焼成セラミックス材料のグリーンシートである。第１の蓄熱層２の形成方法は、例えば、既にシート状に形成したグリーンシートを基板１に貼り合わせて積層してもよい。また、ガラス粉末とセラミック粉末を含有する低温同時焼成セラミックス材料の泥漿（スラリー）を基板１上に塗布して乾燥させてもよい。

（Ｓ２－１）図７に示すステップＳ２において、第１の蓄熱層２上に配線５を形成する。ここで、配線５は、配線５の一部である第１の金属層５１及び第２の金属層５２を有する。図８Ｃに示すように、第１の蓄熱層２上に第１の金属層５１及び第２の金属層５２を第１の蓄熱層２上に形成する。第１の金属層５１及び第２の金属層５２の形成には、例えば、スクリーン印刷法を用いる。

（Ｓ２－２）次に、第１の金属層５１及び第２の金属層５２は、金属ペースト２２を印刷後、乾燥させ、８００℃～８５０℃程度で焼成して形成する。つまり、グリーンシートは、第１の金属層５１及び第２の金属層５２の形成工程の焼成において、同時に焼成される。

第１の金属層５１及び第２の金属層５２のＺ方向の厚さは、０．２μｍ～０．８μｍ程度である。なお、第１の金属層５１及び第２の金属層５２は、スクリーン印刷法を用いて、複数回に分けて印刷して第１の金属層５１及び第２の金属層５２のＺ方向の厚さに形成してもよい。

すなわち、第１の金属層５１及び第２の金属層５２は、スクリーン印刷法によって形成されるため、図８Ｃに示すように、Ｙ方向において、第３の先端部２０３及び第６の先端部の断面が円弧状である。

同様に、第１の金属層５１は、図４Ａで示すように、Ｘ方向において、第２の先端部２０２及び第４の先端部２０４の断面が、円弧状である。また、第２の金属層５２は、図４Ｂで示すように、Ｘ方向において、第５の先端部２０５及び第７の先端部２０７の断面が、円弧状である。

第１の金属層５１及び第２の金属層５２の配線幅は、Ｘ方向において、例えば、図４Ａ及び４Ｂに示すＬ１が約５０μｍ～１００μｍ程度である。また、Ｘ方向において、配線５と配線５との隣り合う間の距離（配線間のスペース）は、例えば、約７０μｍ～１２０μｍ程度である。

（Ｓ３－１）図７に示すステップＳ３において、第１の蓄熱層２上に発熱抵抗層６を形成する。ここで、発熱抵抗層６は、例えば、スクリーン印刷法を用いる。なお、発熱抵抗層６は、図１、２及び図８Ｄに示すように、発熱抵抗層６のペーストを第１の蓄熱層２上に配線５の一部を覆うように所定の位置に帯状に印刷する。また、発熱抵抗層６は、図２に示すように、複数の発熱部６１を有し、各配線５ごとに発熱部６１を形成してもよい。

（Ｓ３－２）次に、発熱抵抗層６は、発熱抵抗層６のペーストを印刷した後、乾燥させ、８００℃～８５０℃程度で焼成して形成する。発熱抵抗層６のＺ方向の厚さは、例えば、４μｍ～６μｍ程度である。

発熱抵抗層６のペーストは、導電物質及びガラスを含有する。発熱抵抗層６の導電物質は、例えば、酸化ルテニウム、窒化タンタル、タンタル、及び銀パナジウムなどを用いてもよい。

第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造工程において、発熱抵抗層６形成の工程以降は、公知であるので、工程の説明を省略する。

以上の工程によって、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０が完成される。

次に、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の作用について説明する。

図５に示すように、基板１上に形成する第１の蓄熱層２は、第１の金属層５１及び第２の金属層５２を形成する際に金属ペースト２２の溶剤を吸収する。このため、金属ペースト２２の垂れを抑制することができる。すなわち、スクリーンマスク２１の配線パターンの解像度が向上するため、第１の金属層５１及び第２の金属層５２の配線幅は、細くすることができる。

また、基板１上に形成する第１の蓄熱層２は、例えば、グリーンシートを用いると、第１の蓄熱層２の焼成する工程を配線５の形成工程内で配線５と第１の蓄熱層２とを同時に焼成するため、製造にかかる時間を抑制することができる。

フォトリソグラフィ法による露光装置を使用することがないため、レジストの塗布及びエッチングの工程がない。したがって、製造にかかる時間を抑制することができる。また、ステップＳ２～Ｓ３をスクリーン印刷法を用いることで、製造工程を簡略化できるので、製造コストを低減することができる。

さらに、図７に示すように、配線５、及び発熱抵抗層６の形成工程において、スクリーン印刷法を用いることで、配線５の一部である第１の金属層５１及び第２の金属層５２の先端部は、図４Ａ、４Ｂに示すように、円弧状に形成される。そして、発熱抵抗層６は、図２、６に示すように、複数の発熱部６１を有するように配置される。このことにより、複数の発熱部６１は、駆動回路４によって部分的に通電されることにより選択的に発熱する。すなわち、１つの発熱部６１の発熱によって、１つの印字ドットが形成することができる。

［第１の実施形態の変形例］
次に、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の変形例について説明する。以下の説明において、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の変形例は、第１の実施形態の変形例という。

図９は、図１に示す発熱抵抗層６周辺Ａの拡大図Ａ２である。図１０は、図９のＢ２－Ｂ２線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。図１０は、Ｘ方向からみたＹ－Ｚ面である。図１１は、図９のＣ２－Ｃ２線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。図１１は、Ｙ方向からみたＸ－Ｚ面である。

第１の実施形態の変形例の配線５は、図９に示すように、第３の金属層５３と第４の金属層５４を有する。配線５の一部である第３の金属層５３は、図１、９に示すように、共通電極３と電気的に接続される。また、配線５の一部である第４の金属層５４は、図１、９に示すように、駆動回路４と電気的に接続される。

第１の実施形態と第１の実施形態の変形例の違いは、副走査方において、第１の実施形態の第１の金属層５１と第２の金属層５２とが対向するのに対し、第１の実施形態の変形例の第３の金属層５３と第４の金属層５４とがＸ方向において交互に配置されている。他の構成は、第１の実施形態と同じである。

すなわち、第１の実施形態の変形例の発熱抵抗層６に流れる電流は、例えば、第４の金属層５４の隣り合う第３の金属層５３の両方から流れる。以下の説明において、第４の金属層５４の隣り合う第３の金属層５３の両方から発熱抵抗層６に流れる電流経路を第２の電流経路１０２という。

第３の金属層５３は、図９に示すように、第３の金属層５３のＸ方向の端部を第８の先端部２０８という。また、第３の金属層５３は、図９に示すように、第８の先端部２０８と交差するＹ方向に延伸する端部を第９の先端部２０９という。

第３の金属層５３は、図９、１０に示すように、第８の先端部２０８からＹ方向に延伸する端部の先を第１０の先端部２１０という。また、第３の金属層５３は、図９、１１に示すように、第９の先端部２０９と対向するＹ方向の端部を第１１の先端部２１１という。なお、第３の金属層５３の第９の先端部２０９から第１１の先端部２１１までのＸ方向の長さを第３の金属層５３の配線幅という。第３の金属層５３の配線幅は、図１１に示すように、Ｌ１である。

第４の金属層５４は、図９、１１に示すように、第１１の先端部２１１と対向するＹ方向の端部を第１２の先端部２１２という。第４の金属層５４は、第３の金属層５３と対向する端部の先を第１３の先端部２１３という。また、第４の金属層５４は、第１２の先端部２１２と対向するＹ方向の端部を第１４の先端部２１４という。なお、第４の金属層５４の第１２の先端部２１２から第１４の先端部２１４までのＸ方向の長さを第４の金属層５４の配線幅という。第４の金属層５４の配線幅は、図１１に示すように、Ｌ１である。

第１の実施形態の変形例の製造方法の一例は、図７に示すステップＳ２の配線形成において、第１の実施形態の製造方法に対し、スクリーンマスク２１の配線パターンの違いであり、説明が重複するため省略する。

第１の実施形態の変形例の効果は、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０と同様である。

［第２の実施形態］
第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０について図面を用いて説明する。ここで、図１２は、図１に示す発熱抵抗層６周辺Ａの拡大図Ａ３である。図１３は、図１２のＢ３－Ｂ３線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。図１３は、Ｘ方向からみたＹ－Ｚ面である。図１４は、図１２のＣ３－Ｃ３線に沿う模式的な断面構造を拡大した図である。図１４は、Ｙ方向からみたＸ－Ｚ面である。

第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０は、図１２、１３に示すように、第１の実施形態に対し、さらに、第２の蓄熱層９を備える。第２の蓄熱層９は、発熱抵抗層６によって発生する熱の一部を一時的に蓄積する。

第２の蓄熱層９は、図１２、１３、及び１４に示すように、第１の蓄熱層２上に配置され、Ｘ方向に延伸し、第１の金属層５１上の少なくとも一部を覆うように配置される。また、第２の蓄熱層９は、第２の金属層５２上の少なくとも一部を覆うように配置される。

第２の蓄熱層９は、図１２及び１３に示すように、Ｙ方向において、第１の金属層５１と第２の金属層５２とに挟まれた位置に配置される。また、第２の蓄熱層９は、発熱抵抗層６と接するように配置される。

発熱抵抗層６は、図１３、１４に示すように、第２の蓄熱層９上に配置される。他の構成は、第１の実施形態と同じである。

次に、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の一例について説明する。

図１５は、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造における主要な工程フロー図である。図１６Ａ、１６Ｂは、図１５に示す各工程における発熱抵抗層６周辺Ａ３のＢ３－Ｂ３線に沿う断面構造である。すなわち、図１６Ａ、１６Ｂは、Ｘ方向からみたＹ－Ｚ面である。以下の説明において、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法と重複する場合は、説明を省略する。

（Ｓ１１）まず、図１５に示すステップＳ１１において、基板１上に第１の蓄熱層２の形成する。ここで、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の工程ステップＳ１１は、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の工程ステップＳ１と共通である。

（Ｓ１２）次に、図１５に示すステップＳ１２において、第１の蓄熱層２上に配線５を形成する。ここで、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の工程ステップＳ１２は、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造方法の工程ステップＳ２と共通である。

（Ｓ１３）図１５に示すステップＳ１３において、第１の蓄熱層２上に第２の蓄熱層９を形成する。ここで、第２の蓄熱層９は、例えば、スクリーン印刷を用いる。具体的には、第２の蓄熱層９は、図１、１２及び図１６Ａに示すように、第１の蓄熱層２上、かつ、配線５の一部を覆うように例えば、酸化シリコンのガラスペーストをスクリーン印刷法によって塗布し、ガラスペーストを例えば、１２００℃程度で焼成することで形成される。なお、１２００℃程度とは、酸化シリコンのガラスペーストを用いた条件下では１１００～１３００℃程度までの範囲をいう。

（Ｓ１４－１）図１５に示すステップＳ１４において、第２の蓄熱層９上に発熱抵抗層６の形成する。ここで、発熱抵抗層６は、例えば、スクリーン印刷法を用いる。具体的には、発熱抵抗層６は、図１、１２及び図１６Ｂに示すように、発熱抵抗層６のペーストを第２の蓄熱層９上、かつ、配線５の一部を覆うように帯状に印刷する。また、発熱抵抗層６は、図１２、１４に示すように、複数の発熱部６１を有し、各配線５ごとに発熱部６１を形成してもよい。

（Ｓ１４－２）次に、発熱抵抗層６は、発熱抵抗層６のペーストを印刷した後、乾燥させ、８００℃～８５０℃程度で焼成して形成する。

第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の製造工程において、発熱抵抗層６形成の工程以降は、公知であるので、工程の説明を省略する。

以上の工程によって、第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０が完成される。

第２の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０の効果は、第１の実施形態に係るサーマルプリントヘッド１０と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、金属ペースト２２の垂れを抑制し、配線幅を細くすることのできるサーマルプリントヘッド１０及びその製造方法を提供することができる。

［その他の実施形態］
上述のように、いくつかの実施形態について記載したが、開示の一部をなす論述及び図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。このように、本実施形態は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含む。

１ 基板
２ 第１の蓄熱層
３ 共通電極
４ 駆動回路
５ 配線
５１ 第１の金属層
５２ 第２の金属層
６ 発熱抵抗層
６１ 発熱部
６２ スリット
７ コネクタ
８ 保護層
９ 第２の蓄熱層
１０ サーマルプリントヘッド
１２ グレーズ層
１０１ 第１の電流経路
２０１ 第１の先端部
２０２ 第２の先端部
２０３ 第３の先端部
２０４ 第４の先端部
２０５ 第５の先端部
２０６ 第６の先端部
２０７ 第７の先端部

Claims (20)

1. 基板と、
   前記基板上に配置された第１の蓄熱層と、
   前記第１の蓄熱層上に配置された第１の金属層と、前記第１の蓄熱層上に配置され、前記第１の金属層と離間して配置された第２の金属層とを有する配線と、
   前記第１の蓄熱層上に配置され、前記第１の金属層及び前記第２の金属層と電気的に接続する発熱抵抗層と、
   を備えるサーマルプリントヘッド。
2. 前記第１の蓄熱層は、
   ガラス粉末とセラミック粉末を含有し、低温同時焼成セラミックス材料からなる絶縁層である、
   請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
3. 前記第１の蓄熱層は、
   焼成前のグリーンシートである、
   請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。
4. 前記発熱抵抗層は、
   前記第１の金属層上の少なくとも一部を覆う、
   請求項１～３のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。
5. 前記発熱抵抗層は、
   前記第２の金属層上の少なくとも一部を覆う、
   請求項１～４のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。
6. 前記発熱抵抗層は、
   主走査方向を第１の方向とし、前記第１の方向に延びて配置され、
   前記主走査方向と交差する副走査方向を第２の方向とし、前記第２の方向において、前記第１の金属層と前記第２の金属層とに挟まれて配置される、
   請求項１～５のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。
7. 前記発熱抵抗層は、
   前記基板上のデバイス面を平面視する方向を第３の方向とし、
   前記第３の方向で、前記第１の方向に沿って配列された複数の発熱部を有する、
   請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
8. 前記第１の金属層は、
   前記第１の方向に延びて配置され、
   前記第２の方向において、第３の先端部の断面が、円弧状である、
   請求項６または７に記載のサーマルプリントヘッド。
9. 前記第１の金属層は、
   前記第２の方向において、第２の先端部及び第４の先端部の断面が、円弧状である、
   請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
10. 前記第２の金属層は、
    前記第１の方向に離間して配置され、
    前記第２の方向において、第６の先端部の断面が、円弧状である、
    請求項８または９に記載のサーマルプリントヘッド。
11. 前記第２の金属層は、
    前記第１の方向において、第５の先端部及び第７の先端部の断面が、円弧状である、
    請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
12. 前記発熱抵抗層によって発生する熱の一部を一時的に蓄積する第２の蓄熱層と、
    をさらに備えており、
    前記第２の蓄熱層は、
    前記第１の蓄熱層上に配置され、前記第１の金属層上及び前記第２の金属層上の少なくとも一部を覆い、前記発熱抵抗層と接している、
    請求項１～１１のいずれか１項に記載のサーマルプリントヘッド。
13. 基板上に第１の蓄熱層を形成する工程と、
    前記第１の蓄熱層上に配線を形成する工程と、
    前記第１の蓄熱層上に形成し、配線と電気的に接続する発熱抵抗層を形成する工程と、
    を有するサーマルプリントヘッドの製造方法。
14. 前記第１の蓄熱層を形成する工程は、
    ガラス粉末とセラミック粉末を含有し、低温同時焼成セラミックス材料からなる絶縁層を形成する工程を有する、
    請求項１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
15. 前記第１の蓄熱層を形成する工程は、
    グリーンシートからなる絶縁層を形成する工程を有する、
    請求項１３または１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
16. 前記配線を形成する工程は、
    第１の金属層及び第２の金属層を形成する工程と、
    を有する請求項１３～１５のいずれか1項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
17. 前記第１の金属層及び前記第２の金属層を形成する工程は、
    スクリーン印刷法を用いる、
    請求項１６に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
18. 前記発熱抵抗層を形成する工程は、
    第１の方向に延びて配置され、
    第２の方向において、前記第１の金属層と前記第２の金属層とに挟まれて形成する、
    請求項１６または１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
19. 前記発熱抵抗層を形成する工程は、
    第３の方向で、前記第１の方向に沿って配列された複数の発熱部を形成する、
    請求項１８に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
20. 前記発熱抵抗層を形成する工程は、
    スクリーン印刷法を用いる、
    請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

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