JP2023039731A - サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異物の発生を抑制し、印刷品質の低下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は、厚さ方向ｚの一方を向く主面１１を有するヘッド基板１と、主走査方向ｘに配列された複数の発熱部４１を有し、ヘッド基板１に支持された抵抗体層４と、複数の発熱部４１への通電経路を構成し、ヘッド基板１に支持された配線層３と、を備える。ヘッド基板１は、主面１１から突き出し、且つ、主走査方向ｘに延びる凸部１３を含む。凸部１３は、複数の発熱部４１の各々が配置される平坦な第１面（第２傾斜面１４２）と、第１面に繋がる第１湾曲凸面１５１とを有する。【選択図】図７

Description

本開示は、サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法に関する。

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。同文献に記載のサーマルプリントヘッドは、半導体基板と、複数の発熱部を有する抵抗体層と、複数の発熱部に通電するための導通経路に含まれる配線層と、を備える。半導体基板は、シリコンを含む。抵抗体層および配線層とは、半導体基板に支持される。半導体基板は、凸部を有する。半導体基板は、主面および凸状部を有する。凸状部は、主面から厚さ方向ｚに突出した部位である。複数の発熱部は、凸状部上に配置される。

印刷媒体（たとえば感熱紙など）は、複数の発熱部に対向配置されたプラテンローラによって複数の発熱部に押し当てられる。そして、複数の発熱部の各々からの熱によって、印刷媒体にドットが印刷される。印刷媒体は、プラテンローラの回転によって副走査方向に搬送される。

特開２０１８－４３４２５号公報

印刷媒体の搬送によって、異物が発生することがある。当該異物は、たとえば印刷媒体の削れカス（たとえば紙かす）またはサーマルプリントヘッドの表層の削れカスなどである。このような異物が各発熱部の上に付着すると、各発熱部から印刷媒体への熱伝達が妨げられ、印刷品質の低下を招く。

本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、異物の発生を抑制し、印刷品質の低下を抑制できるサーマルプリントヘッドを提供することにある。また、当該サーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタ、および、当該サーマルプリントヘッドの製造方法を提供する。

本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、厚さ方向の一方を向く主面を有する基板と、主走査方向に配列された複数の発熱部を有し、前記基板に支持された抵抗体層と、前記複数の発熱部への通電経路を構成し、前記基板に支持された配線層と、を備え、前記基板は、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を含み、前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有する。

本開示の第２の側面によって提供されるサーマルプリンタは、前記第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドと、前記サーマルプリントヘッドに正対し、副走査方向に印刷媒体を搬送するプラテンと、を備える。

本開示の第３の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドの製造方法は、単結晶半導体からなる基板を準備する基板準備工程と、前記基板に、厚さ方向の一方を向く主面、および、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を形成する基板加工工程と、前記基板に支持され、且つ、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層を形成する抵抗体層形成工程と、前記基板に支持され、且つ、前記複数の発熱部への通電経路を構成する配線層を形成する配線層形成工程と、を有し、前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有し、前記基板加工工程は、前記第１面を有し、前記主面から突き出た中間凸体を形成する第１工程と、前記中間凸体に前記第１湾曲凸面を形成する第２工程とを有する。

本開示のサーマルプリントヘッドによれば、異物の発生を抑制し、印刷品質の低下を抑制することができる。また、本開示のサーマルプリンタによれば、異物の発生が抑制され、印刷品質の低下が抑制される。さらに、本開示のサーマルプリントヘッドの製造方法によれば、異物の発生が抑制され、印刷品質の低下が抑制されたサーマルプリントヘッドを製造できる。

図１は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドを示す平面図である。 図２は、図１に示す平面図の一部を拡大した部分拡大図である。 図３は、図２の一部（領域ＩＩＩ）を拡大した要部平面図である。 図４は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタの部分拡大断面図であって、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。 図５は、図４に示す断面の一部を拡大した部分拡大図であって、図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。 図６は、図５の一部を拡大した部分拡大図である。 図７は、図６の一部を拡大した要部断面図である。 図８は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１０は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 図１１は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 図１２は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 図１３は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す要部断面図である。 図１４は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１５は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１６は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１７は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１８は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。 図１９は、サーマルプリントヘッドの変形例にかかる製造方法の一工程を示す要部断面図である。 図２０は、変形例にかかるサーマルプリントヘッドの要部断面図であって、図７の断面に対応する。 図２１は、変形例にかかるサーマルプリントヘッドの要部断面図であって、図７の断面に対応する。 図２２は、変形例にかかるサーマルプリントヘッドの要部断面図であって、図７の断面に対応する。 図２３は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタの部分拡大断面図であって、図４の断面に対応する。

本開示のサーマルプリントヘッド、サーマルプリンタ、および、サーマルプリントヘッドの製造方法の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下では、同一あるいは類似の構成要素に、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。

本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ（の）上に位置していること」を含む。また、「ある方向に見てある物Ａがある物Ｂに重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。

図１～図７は、実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１を示している。サーマルプリントヘッドＡ１は、ヘッド基板１、絶縁層１９、保護層２、配線層３、抵抗体層４、接続基板５、複数のワイヤ６１，６２、複数のドライバＩＣ７、保護樹脂７８および放熱部材８を備える。サーマルプリントヘッドＡ１は、印刷媒体９９に印字を施すサーマルプリンタＰｒ（図４参照）に組み込まれるものである。サーマルプリンタＰｒは、感熱方式あるいは熱転写方式のいずれであってもよい。印刷媒体９９としては、印刷・情報用紙およびプラスチック製のカードなどがある。たとえば、感熱方式のサーマルプリンタＰｒにおいては、印刷媒体９９として、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用いられる。サーマルプリンタＰｒは、サーマルプリントヘッドＡ１およびプラテンローラ９１を備える。プラテンローラ９１は、サーマルプリントヘッドＡ１に正対する。サーマルプリンタＰｒは、サーマルプリントヘッドＡ１とプラテンローラ９１との間に、印刷媒体９９を挟み込み、当該印刷媒体９９をプラテンローラ９１によって副走査方向に搬送する。この構成とは異なり、プラテンローラ９１に代えて、平坦なゴムからなるプラテンを使用してもよい。このプラテンは、大きな曲率半径を有する円柱状のゴムにおける、断面視して弓形状の一部分を含む。本開示において、「プラテン」という用語は、プラテンローラ９１と平坦なプラテンとの双方を含む。

ヘッド基板１は、配線層３および抵抗体層４を支持する。ヘッド基板１は、主走査方向ｘを長手方向とする細長矩形状である。以降の説明においては、ヘッド基板１の厚さ方向を厚さ方向ｚとする。また、厚さ方向ｚの一方を上方、他方を下方ということがあるが、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「上面」および「下面」などの記載は、厚さ方向ｚにおける各部品等の相対的位置関係を示すものであり、必ずしも重力方向との関係を規定する用語ではない。ヘッド基板１の大きさは、特に限定されないが、一例を挙げれば、厚さ（厚さ方向ｚ寸法）が７２５μｍであり、主走査方向ｘ寸法が５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であり、副走査方向ｙ寸法が２．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下である。

ヘッド基板１は、単結晶半導体により構成され、当該単結晶半導体はたとえばＳｉ（シリコン）である。ヘッド基板１は、図４および図５に示すように、主面１１および裏面１２を有する。主面１１および裏面１２は、厚さ方向ｚに離間し、且つ、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向く。配線層３および抵抗体層４は、主面１１側に設けられている。ヘッド基板１が、特許請求の範囲に記載の「基板」に相当する。

ヘッド基板１は、凸部１３を有する。凸部１３は、図４～図７に示すように、主面１１から厚さ方向ｚに突き出ており、図２および図３に示すように、主走査方向ｘに長く延びる。図示された例では、凸部１３は、ヘッド基板１の副走査方向ｙ上流寄りに形成されている。凸部１３は、ヘッド基板１の一部であることから、単結晶半導体であるＳｉにより構成される。

図３、図６および図７に示すように、凸部１３は、頂面１４０、第１傾斜面１４１、第２傾斜面１４２、第３傾斜面１４３、第４傾斜面１４４、第１湾曲凸面１５１、第２湾曲凸面１５２、第３湾曲凸面１５３、第４湾曲凸面１５４、第１湾曲凹面１６１および第２湾曲凹面１６２を有する。理解の便宜上、図７においては、これらの面の境界を黒い丸印で示す。

頂面１４０は、図６および図７に示すように、凸部１３のうち主面１１からの距離が最も大きい部分である。頂面１４０は、たとえば主面１１と略平行である。頂面１４０は、厚さ方向ｚ視において、主走査方向ｘに延びる細長矩形状である。頂面１４０は、平坦である。

第２傾斜面１４２と第４傾斜面１４４とは、図３、図６および図７に示すように、頂面１４０の副走査方向ｙ両側に位置する。第２傾斜面１４２は、頂面１４０に対して副走査方向ｙ上流側に位置する。第４傾斜面１４４は、頂面１４０に対して副走査方向ｙ下流側に位置する。第２傾斜面１４２と第４傾斜面１４４とはそれぞれ、平坦である。図７に示すように、第２傾斜面１４２と第４傾斜面１４４とはそれぞれ、主面１１に対して第１傾斜角度α１を以て傾斜する。第２傾斜面１４２と第４傾斜面１４４とはそれぞれ、厚さ方向ｚ視において、主走査方向ｘに長く延びる細長矩形状である。図４～図６から理解されるように、たとえば、プラテンローラ９１は、プラテンローラ９１の法線９１０が第２傾斜面１４２の垂線に重なるように配置される。なお、凸部１３は、第２傾斜面１４２および第４傾斜面１４４に繋がり、頂面１４０の主走査方向ｘ両端に隣接する傾斜部（図示略）を有していてもよい。

第１傾斜面１４１および第３傾斜面１４３は、図３、図６および図７に示すように、第２傾斜面１４２および第４傾斜面１４４に対して、副走査方向ｙにおいて頂面１４０の反対側に位置する。第１傾斜面１４１は、副走査方向ｙにおいて、主面１１と第２傾斜面１４２との間に位置する。第３傾斜面１４３は、副走査方向ｙにおいて、主面１１と第４傾斜面１４４との間に位置する。第１傾斜面１４１と第３傾斜面１４３とはそれぞれ、平坦である。図７に示すように、第１傾斜面１４１と第３傾斜面１４３とはそれぞれ、主面１１に対して第２傾斜角度α２を以て傾斜する。第２傾斜角度α２は、第１傾斜角度α１よりも大きい。第１傾斜面１４１と第３傾斜面１４３とはそれぞれ、厚さ方向ｚ視において、主走査方向ｘに長く延びる細長矩形状である。なお、凸部１３は、第１傾斜面１４１および第３傾斜面１４３に繋がり、頂面１４０の主走査方向ｘ両端の主走査方向ｘ外方に位置する傾斜部（図示略）を有していてもよい。

サーマルプリントヘッドＡ１では、ヘッド基板１の主面１１は、（１００）面である。後述の製造方法例によれば、主面１１に対する第２傾斜面１４２および第４傾斜面１４４の各第１傾斜角度α１（図７参照）は、たとえば３０．１度である。また、主面１１に対する第１傾斜面１４１および第３傾斜面１４３の各第２傾斜角度α２（図７参照）は、たとえば５４．７度である。凸部１３の厚さ方向ｚの寸法は、たとえば１５０μｍ以上３００μｍ以下である。

第１湾曲凸面１５１は、図３、図６および図７に示すように、第１傾斜面１４１と第２傾斜面１４２との間に介在し、これらに繋がる。第２湾曲凸面１５２は、第２傾斜面１４２と頂面１４０との間に介在し、これらに繋がる。よって、第１湾曲凸面１５１と第２湾曲凸面１５２とは、副走査方向ｙにおいて、第２傾斜面１４２の両側にそれぞれ繋がる。本実施形態では、第１湾曲凸面１５１の曲率と第２湾曲凸面１５２の曲率とは略同じである。図７において、第１湾曲凸面１５１および第２湾曲凸面１５２の各曲線を含む近似円をそれぞれ、想像線（二点鎖線）で示す。

第３湾曲凸面１５３は、図３、図６および図７に示すように、第３傾斜面１４３と第４傾斜面１４４との間に介在し、これらに繋がる。第４湾曲凸面１５４は、第４傾斜面１４４と頂面１４０との間に介在し、これらに繋がる。よって、第３湾曲凸面１５３と第４湾曲凸面１５４とは、副走査方向ｙにおいて第４傾斜面１４４の両側にそれぞれ繋がる。本実施形態では、第３湾曲凸面１５３の曲率と第４湾曲凸面１５４の曲率とは略同じである。また、第３湾曲凸面１５３の曲率と第１湾曲凸面１５１の曲率とは、略同じであり、第４湾曲凸面１５４の曲率と第２湾曲凸面１５２の曲率とは、略同じである。図７において、第３湾曲凸面１５３および第４湾曲凸面１５４の各曲線を含む近似円をそれぞれ、想像線（二点鎖線）で示す。

第１湾曲凹面１６１は、図３、図６および図７に示すように、主面１１と第１傾斜面１４１との間に介在し、これらに繋がる。第２湾曲凹面１６２は、図３、図６および図７に示すように、主面１１と第３傾斜面１４３との間に介在し、これらに繋がる。

凸部１３は、複数の発熱部４１の各々が配置される平坦な第１面を有する。サーマルプリントヘッドＡ１では、当該第１面は、第２傾斜面１４２によって構成される。サーマルプリントヘッドＡ１では、図４および図６から理解されるように、印刷媒体９９は、第１湾曲凸面１５１から第１面（第２傾斜面１４２）に向かって、副走査方向ｙに搬送される。この構成と異なり、印刷媒体９９は、第２湾曲凸面１５２から第２傾斜面１４２に向かって、副走査方向ｙに搬送されてもよい。

絶縁層１９は、図５および図６に示すように、主面１１および凸部１３を覆う。絶縁層１９は、ヘッド基板１の主面１１側をより確実に絶縁するために形成される。絶縁層１９は、絶縁材料により構成され、当該絶縁材料としては、たとえばＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）を原料ガスとして成膜されるＳｉＯ₂（ＴＥＯＳ－ＳｉＯ₂）が採用される。ＴＥＯＳ－ＳｉＯ₂の代わりに、たとえば他の方法によって成膜されたＳｉＯ₂またはＳｉＮが採用されてもよい。絶縁層１９の厚さは特に限定されないが、その一例を挙げるとたとえば５μｍ以上１５μｍ以下（好ましくは５μｍ以上１０μｍ以下）である。

抵抗体層４は、ヘッド基板１に支持されており、本実施形態においては、図５および図６に示すように、絶縁層１９を介してヘッド基板１に支持されている。抵抗体層４は、複数の発熱部４１を有している。複数の発熱部４１は、各々に選択的に通電されることにより、印刷媒体９９を局所的に加熱する。各発熱部４１は、抵抗体層４のうち配線層３から露出した領域である。複数の発熱部４１は、主走査方向ｘに沿って配列されており、主走査方向ｘにおいて互いに離間する。各発熱部４１の形状は特に限定されず、たとえば厚さ方向ｚ視において副走査方向ｙを長手方向とする矩形状である。抵抗体層４は、配線層３よりも高抵抗な材料からなる。好ましくは、抵抗体層４の電気抵抗率は、１０^-6Ωｍ以上である。抵抗体層４の構成材料としては、たとえばＴａＮが採用されるが、ＴａＮの代わりに、ＴａＳｉＯ₂、ＴｉＯＮ、ＰｏｌｙＳｉ、Ｔａ₂Ｏ₅、ＲｕＯ₂、ＲｕＴｉＯあるいはＴａＳｉＮなどを採用してもよい。抵抗体層４の形成方法は特に限定されないが、たとえばスパッタリング法やＣＶＤ法、めっきなどによって形成され、採用される構成材料により適宜選定される。たとえば、抵抗体層４の構成材料がＴａＮの場合、抵抗体層４はスパッタリング法により形成される。抵抗体層４の厚さは特に限定されないが、その一例を挙げると０．０２μｍ以上０．１μｍ以下（好ましくは０．０８μｍ程度）である。

各発熱部４１は、凸部１３上に配置されている。図６に示す例では、各発熱部４１は、第１傾斜面１４１から頂面１４０に跨って形成されている。各発熱部４１の副走査方向ｙ上流側の端部は、第１傾斜面１４１上に位置し、各発熱部４１の副走査方向ｙ下流側の端部は、頂面１４０上に位置する。この構成と異なり、各発熱部４１は、副走査方向ｙ上流側の端部および副走査方向ｙ下流側の端部の両方が、第２傾斜面１４２上に位置する構成でもよい。厚さ方向ｚ視において、各発熱部４１の副走査方向ｙ中心は、第２傾斜面１４２に重なる。各発熱部４１は、凸部１３上に配置されていれば、図６に示す位置に限定されない。理解の便宜上、図３において、各発熱部４１にドット模様を付している。

配線層３は、複数の発熱部４１に通電するための通電経路を構成する。配線層３は、ヘッド基板１に支持されている。配線層３は、図５および図６に示すように、抵抗体層４の上に積層されている。配線層３の形状および配置は、図示された例に限定されない。配線層３は、共通電極３１、複数の個別電極３２および複数の中継電極３３を有する。

複数の中継電極３３は、主走査方向ｘに等ピッチで配列されている。複数の中継電極３３はそれぞれ、複数の発熱部４１の副走査方向ｙ上流側に位置する。

複数の中継電極３３の各々は、図２および図３に示すように、２つの帯状部３３１および連結部３３２を含む。２つの帯状部３３１は、副走査方向ｙに延びる帯状である。２つの帯状部３３１は、主走査方向ｘに離間し、且つ、互いに略平行に配置される。２つの帯状部３３１はそれぞれ、隣接するする発熱部４１にそれぞれ接続している。図２および図３に示す例では、２つの帯状部３３１はそれぞれ、副走査方向ｙの上流側から各発熱部４１に繋がる。２つの帯状部３３１の主走査方向ｘの各寸法は、略同じである。連結部３３２は、２つの帯状部３３１のそれぞれに繋がる端部に対して副走査方向ｙにおける反対側の端部に接続されている。連結部３３２は、主走査方向ｘに延びる帯状である。

共通電極３１は、図２に示すように、複数の直行部３１１、複数の分岐部３１２、複数の帯状部３１３および連結部３１４を含む。複数の直行部３１１はそれぞれ、副走査方向ｙに延びる帯状である。複数の直行部３１１は、主走査方向ｘに等ピッチで配列されている。複数の直行部３１１の各先端側（副走査方向ｙ上流側）には、分岐部３１２および２つの帯状部３１３が設けられている。当該２つの帯状部３１３は、隣接する発熱部４１にそれぞれ接続している。図２に示す例では、当該２つの帯状部３１３はそれぞれ、副走査方向ｙの下流側から発熱部４１に繋がっている。各帯状部３１３の主走査方向ｘの寸法は、各帯状部３３１の主走査方向ｘの寸法と略同じである。また、帯状部３１３は、副走査方向ｙに見て帯状部３３１に重なる。複数の分岐部３１２はそれぞれ、各直行部３１１の先端に接続される。複数の分岐部３１２はそれぞれ、副走査方向ｙにおいて２つの帯状部３１３に繋がる各端部と反対側の端部に、各直行部３１１が接続されている。連結部３１４は、複数の直行部３１１の基端側（副走査方向ｙ上流側）に位置して、主走査方向ｘに沿って延びている。連結部３１４には、複数の直行部３１１がそれぞれ繋がっている。連結部３１４は、図２に示すように、ワイヤ６１および接続基板５の配線５０を介して、コネクタ５９に接続されており、駆動電圧が印加される。

複数の個別電極３２はそれぞれ、共通電極３１に対して逆極性となる。複数の個別電極３２は、図２に示すように、主走査方向ｘに離間して配列されている。複数の個別電極３２はそれぞれ、図２に示すように、帯状部３２１およびパッド部３２２を含む。各個別電極３２において、帯状部３２１は、副走査方向ｙに延びる帯状であり、発熱部４１の副走査方向ｙ下流側に位置する。図２に示す例では、帯状部３２１は、先端側（副走査方向ｙ上流側）で発熱部４１に接続されている。帯状部３２１の主走査方向ｘの寸法は、各帯状部３３１の主走査方向ｘの寸法と略同じである。また、帯状部３２１の副走査方向ｙ上流側の端部は、副走査方向ｙに見て帯状部３３１に重なる。各個別電極３２において、パッド部３２２は、帯状部３２１の副走査方向ｙ下流側の端部に設けられている。パッド部３２２は、ワイヤ６１を介して、複数のドライバＩＣ７のいずれかの出力パッド７１（後述）のいずれかに接続している。

サーマルプリントヘッドＡ１では、図２に示すように、共通電極３１の各直行部３１１が、２つの個別電極３２の帯状部３２１に挟まれて配置されている。各中継電極３３の２つの帯状部３３１の一方が接続される発熱部４１は、共通電極３１に接続しており、当該中継電極３３の２つの帯状部３３１の他方が接続される発熱部４１は、複数の個別電極３２のいずれかに接続している。したがって、各個別電極３２が通電することで、これに接続する発熱部４１と、当該発熱部４１に中継電極３３を介して接続する発熱部４１とに電流が流れて、これらの発熱部４１が発熱する。つまり、２つの発熱部４１が同時に発熱する。サーマルプリントヘッドＡ１では、各発熱部４１が通電したとき、各発熱部４１には、副走査方向ｙに沿って電流が流れる。

配線層３（共通電極３１、複数の個別電極３２および複数の中継電極３３のそれぞれ）は、図５および図６に示すように、厚さ方向ｚに積層された第１導体層３０１および第２導体層３０２を含んで構成されている。理解の便宜上、図３において、第１導体層３０１および第２導体層３０２のそれぞれにハッチングを付している。

第１導体層３０１は、図５および図６に示すように、抵抗体層４上に形成されている。第１導体層３０１は、副走査方向ｙにおける単位長さ当たりの抵抗値が、抵抗体層４よりも低抵抗であり、かつ、第２導体層３０２よりも高抵抗な材料からなる。好ましくは、第１導体層３０１の電気伝導率は、たとえば１０^-6～１０^-7Ωｍである。また、好ましくは、第１導体層３０１の熱伝導度は、たとえば１００Ｗ／ｍよりも小さい。第１導体層３０１の構成材料としては、たとえばＴｉ（チタン）が採用されるが、Ｔｉの代わりに、Ｔａ、Ｇａ、Ｓｎ、ＰｔＩｒ、Ｐｔ、Ｔｌ（タリウム）、Ｖ（バナジウム）あるいはＣｒなどを採用してもよい。第１導体層３０１の形成方法は特に限定されないが、たとえばスパッタリング法やＣＶＤ法、めっきなどによって形成され、採用される構成材料により適宜選定される。たとえば、第１導体層３０１の構成材料がＴｉの場合、第１導体層３０１はスパッタリング法により形成される。第１導体層３０１の厚さは特に限定されないが、その一例を挙げると０．１μｍ以上０．２μｍ以下である。

第２導体層３０２は、図５および図６に示すように、第１導体層３０１上に形成されている。第２導体層３０２は、第１導体層３０１を部分的に覆っている。よって、第１導体層３０１は第２導体層３０２から露出する部分がある。第２導体層３０２は、副走査方向ｙにおける単位長さ当たりの抵抗値が、抵抗体層４および第１導体層３０１よりも低抵抗な材料からなる。好ましくは、第２導体層３０２の電気抵抗率は、たとえば１０^-7Ωｍ以下である。また、第２導体層３０２は、第１導体層３０１よりも熱伝導度が高い材料からなる。好ましくは、第２導体層３０２の熱伝導度は、たとえば１００Ｗ／ｍ以上である。第２導体層３０２の構成材料は、たとえばＣｕが採用されるが、Ｃｕの代わりに、Ｃｕ合金、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｕ、Ａｇ、ＮｉあるいはＷ（タングステン）などを採用してもよい。第２導体層３０２の形成方法は特に限定されないが、たとえばスパッタリング法やＣＶＤ法、めっきなどによって形成され、採用される構成材料により適宜選定される。たとえば、第２導体層３０２の構成材料がＣｕの場合、第２導体層３０２はスパッタリング法により形成される。なお、第２導体層３０２の構成材料がＡｕ、Ａｇ、Ｎｉである場合、一般的にはめっきにより形成されるが、この場合、第２導体層３０２は、シード層（たとえばＣｕ）などを含んでいてもよい。第２導体層３０２は、第１導体層３０１よりも厚い。第２導体層３０２の厚さは、使用する材料、配線層３に流れる電流の値などに依存する。第２導体層３０２の厚さの一例を挙げると０．５μｍ以上５μｍ以下である。

サーマルプリントヘッドＡ１では、次の各部位は、第２導体層３０２から露出する第１導体層３０１（後述の副発熱部３５Ａ，３５Ｂのいずれか）によって構成されている。それは、図３に示すように、各帯状部３１３（共通電極３１）、各帯状部３２１（各個別電極３２）、および、各帯状部３３１（各中継電極３３）のそれぞれのうちの各発熱部４１に繋がる部位である。つまり、各帯状部３１３（共通電極３１）、各帯状部３２１（各個別電極３２）、および、各帯状部３３１（各中継電極３３）のそれぞれは、第１導体層３０１のみで構成された部分と、第１導体層３０１と第２導体層３０２とが積層された部分とを含む。この構成とは異なり、各発熱部４１に繋がる当該部分は、第１導体層３０１上に第２導体層３０２が積層された構成であってもよい。つまり、各帯状部３１３（共通電極３１）、各帯状部３２１（各個別電極３２）、および、各帯状部３３１（各中継電極３３）のそれぞれは、形成範囲のすべてにおいて、第１導体層３０１と第２導体層３０２とが積層されている。

図６に示すように、配線層３は、複数の発熱部４１のそれぞれに対して、一対の副発熱部３５Ａ，３５Ｂを有する。

一対の副発熱部３５Ａ，３５Ｂは、図６に示すように、第１導体層３０１のうち第２導体層３０２から露出した部分によって構成されている。つまり、一対の副発熱部３５Ａ，３５Ｂは、配線層３において第１導体層３０１上に第２導体層３０２が積層されていない部分である。一対の副発熱部３５Ａ，３５Ｂは、副走査方向ｙにおいて、各発熱部４１の両端に隣接する。副発熱部３５Ａは、各発熱部４１に副走査方向ｙの上流側から隣接し、副発熱部３５Ｂは、各発熱部４１に副走査方向ｙの下流側から隣接する。図６に示す例では、副発熱部３５Ａは、第１傾斜面１４１上に形成されている。副発熱部３５Ｂは、頂面１４０上に形成されている。

第１導体層３０１、第２導体層３０２および抵抗体層４の各抵抗値が上記する関係であることにより、各副発熱部３５Ａ，３５Ｂは、副走査方向ｙにおける単位長さ当たりの抵抗値が各発熱部４１と、第１導体層３０１および第２導体層３０２が積層された部分との間をとる。このことから、各発熱部４１に通電された際には、一対の副発熱部３５Ａ，３５Ｂのそれぞれにおける発熱量が、各発熱部４１における発熱量よりも小さく、且つ、第１導体層３０１および第２導体層３０２が積層された部分における発熱量よりも大きい。

保護層２は、配線層３および抵抗体層４を覆っており、配線層３および抵抗体層４を保護している。なお、図２および図３においては、保護層２が省略されている。保護層２は、絶縁性材料からなる。この絶縁性材料としては、たとえばＳｉＮ（窒化ケイ素）が採用されるが、ＳｉＮの代わりに、ＳｉＯ₂（酸化ケイ素）、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）などが採用されてもよい。保護層２は、先述の絶縁性材料を含む単層または複数層によって構成される。保護層２の厚さは特に限定されないが、その一例を挙げると１．０μｍ以上１０μｍ以下である。

保護層２は、図５に示すように、複数のパッド用開口２１を有する。各パッド用開口２１は、保護層２を厚さ方向ｚに貫通する。複数のパッド用開口２１はそれぞれ、各個別電極３２のパッド部３２２を露出させている。図示された例示と異なり、複数のパッド用開口２１に導電性材料を充填させてもよい。この場合、この導電性材料上にめっき層を形成してもよい。このめっき層の構成は特に限定されないが、一例を挙げると、導電性材料の表面からＮｉ、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｕの順に積層されている。

接続基板５は、図１および図４に示すように、ヘッド基板１に対して副走査方向ｙ下流側に配置されている。接続基板５は、たとえばＰＣＢ基板であり、ドライバＩＣ７や後述のコネクタ５９が搭載される。接続基板５の形状などは特に限定されないが、本実施形態においては、主走査方向ｘを長手方向とする矩形状である。接続基板５は、図４に示すように、主面５１および裏面５２を有する。主面５１は、ヘッド基板１の主面１１と同じ側を向く面であり、裏面５２は、ヘッド基板１の裏面１２と同じ側を向く面である。本実施形態においては、主面５１は、主面１１よりも厚さ方向ｚ図中下方に位置する。

接続基板５には、複数の制御電極５５が形成されている。図２に示すように、各制御電極５５は、主面５１に配置され、ドライバＩＣ７よりも副走査方向ｙ下流側に配置されている。各制御電極５５は、副走査方向ｙに沿って延びる。各制御電極５５は、ワイヤ６２を介して、ドライバＩＣ７の入力パッド７２（後述）のいずれかに接続され、且つ、接続基板５の配線を介して、コネクタ５９に接続されている。

複数のワイヤ６１，６２はそれぞれ、互いに離間する２つの部位間を導通させる。複数のワイヤ６１，６２はそれぞれ、ボンディングワイヤである。図２に示すように、複数のワイヤ６１は、各個別電極３２（パッド部３２２）とドライバＩＣ７とを導通させるもの、および、共通電極３１（連結部３１４）と制御電極５５とを導通させるものを含む。複数のワイヤ６２は、ドライバＩＣ７と制御電極５５とを導通させるものを含む。

複数のドライバＩＣ７はそれぞれ、複数の発熱部４１を選択的に通電させる。ドライバＩＣ７の数は、発熱部４１の数に応じて、適宜変更される。ドライバＩＣ７の通電制御は、コネクタ５９、接続基板５の配線および各制御電極５５を介して、サーマルプリントヘッドＡ１外から入力される信号に従う。各ドライバＩＣ７は、接続基板５の主面５１に搭載され、複数のワイヤ６１，６２を介して、複数の個別電極３２および複数の制御電極５５に接続されている。

各ドライバＩＣ７の上面（厚さ方向ｚ上方を向く面）には、図２に示すように、複数の出力パッド７１および複数の入力パッド７２が配置されている。複数の出力パッド７１は、発熱部４１を駆動する電流を流す端子である。複数の出力パッド７１は、各ドライバＩＣ７の上面のうち、副走査方向ｙ上流側の端部寄りに配置されている。各出力パッド７１は、各ワイヤ６１を介して、各個別電極３２のパッド部３２２に接続されている。複数の入力パッド７２は、各ドライバＩＣ７を制御するための各主信号などが入力される端子である。複数の入力パッド７２は、各ドライバＩＣ７の上面のうち、副走査方向ｙ下流側の端部寄りに配置されている。各入力パッド７２は、各ワイヤ６２を介して、各制御電極５５に接続されている。

保護樹脂７８は、複数のドライバＩＣ７および複数のワイヤ６１，６２を覆う。保護樹脂７８は、たとえば絶縁性樹脂からなりたとえば黒色である。保護樹脂７８は、図１および図４に示すように、ヘッド基板１と接続基板５とに跨るように形成されている。

コネクタ５９は、サーマルプリントヘッドＡ１をサーマルプリンタＰｒに接続するために用いられる。コネクタ５９は、図４に示すように、接続基板５に取り付けられており、接続基板５の配線パターン（図示略）および複数の制御電極５５を介して、ドライバＩＣ７の入力パッド７２に接続されている。

放熱部材８は、ヘッド基板１および接続基板５を支持しており、複数の発熱部４１によって生じた熱の一部を、ヘッド基板１を介して外部へと放熱するためのものである。放熱部材８は、たとえばＡｌ（アルミニウム）等の金属からなるブロック状の部材である。放熱部材８は、図４に示すように、第１支持面８１および第２支持面８２を有する。第１支持面８１および第２支持面８２は、各々が厚さ方向ｚ上側を向く。第１支持面８１および第２支持面８２は、副走査方向ｙに並んで配置されている。第１支持面８１は、第２支持面８２よりも副走査方向ｙ上流側に位置する。図４に示すように、第１支持面８１には、ヘッド基板１の裏面１２が接合され、第２支持面８２には、接続基板５の裏面５２が接合されている。

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１８を参照して、以下に説明する。

図８に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法は、基板準備工程Ｓ１１、基板加工工程Ｓ１２、絶縁層形成工程Ｓ１３、抵抗体膜形成工程Ｓ１４、配線膜形成工程Ｓ１５、除去工程Ｓ１６、保護層形成工程Ｓ１７、個片化工程Ｓ１８１および組立工程Ｓ１８２を有する。

〔基板準備工程Ｓ１１〕
まず、図９に示すように、基板１０Ｋを用意する。基板１０Ｋは、単結晶半導体からなり、たとえば、ほぼ円形のＳｉウェハの一部分である。１枚のＳｉウェハは、複数の基板１０Ｋを含む。以下の図では、Ｓｉウェハの一部分であって、１個のサーマルプリントヘッドＡ１に対応する１個の基板１０Ｋ（ヘッド基板１）を対象にして図示する。基板１０Ｋの厚さ（言い換えればＳｉウェハの厚さ）は、特に限定されないが、たとえば７２５μｍ程度である。図９に示すように、準備する基板１０Ｋは、互いに反対側を向く主面１１Ｋおよび裏面１２Ｋを有する。主面１１Ｋは、（１００）面である。

〔基板加工工程Ｓ１２〕
次いで、図１０～図１３に示すように、基板１０Ｋを加工し、基板１０Ｋに凸部１３を形成する。図８に示すように、基板加工工程Ｓ１２は、第１工程Ｓ１２１および第２工程Ｓ１２２を有する。

第１工程Ｓ１２１は、図１０および図１１に示すように、基板１０Ｋに中間凸体１３Ｋを形成する。第１工程Ｓ１２１では、たとえば二回のエッチングを行う。

一回目のエッチングでは、主面１１Ｋを所定のマスク層で覆った後、たとえばＫＯＨ（水酸化カリウム）を用いた異方性エッチングを行う。この異方性エッチングで用いる薬剤は、ＫＯＨではなくＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）を用いてもよいが、ＫＯＨを用いた方が、処理速度（エッチング速度）が速い。その後、マスク層を除去する。これにより、図１０に示すように、基板１０Ｋに、中間凸体１３Ｋが形成される。中間凸体１３Ｋは、主面１１Ｋから突出しており、主走査方向ｘに長く延びる。この時点での中間凸体１３Ｋは、頂面１４０Ｋおよび一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋを有する。頂面１４０Ｋは、主面１１Ｋに平行な面であり、主面１１Ｋと同じ（１００）面である。頂面１４０Ｋは、上記マスク層で覆われていた部分である。一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋは、頂面１４０Ｋの副走査方向ｙ両側にそれぞれ位置し、各々が頂面１４０Ｋと主面１１Ｋとの間に介在する。一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋはそれぞれ、頂面１４０Ｋおよび主面１１Ｋに対して傾斜した平面である。一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋのそれぞれと、主面１１Ｋおよび頂面１４０Ｋとがなす角度は、５４．７度である。

二回目のエッチングでは、たとえばＴＭＡＨを用いた異方性エッチングを行う。この異方性エッチングで用いる薬剤は、ＴＭＡＨではなくＫＯＨを用いてもよいが、ＴＭＡＨを用いた方が、当該エッチングによって形成される面（たとえば後述の一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋ）が平滑な面になる。この異方性エッチングにより、図１１に示すように、中間凸体１３Ｋに、一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋが形成される。つまり、二回のエッチングによって、基板１０Ｋに、頂面１４０Ｋ、一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋ、および、一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋを有する中間凸体１３Ｋが形成される。二次傾斜面１４２Ｋは、頂面１４０Ｋと一次傾斜面１４１Ｋとの境界が、二回目のエッチング（ＴＭＡＨによるエッチング）により処理された部分である。二次傾斜面１４４Ｋは、頂面１４０Ｋと一次傾斜面１４３Ｋとの境界が、二回目のエッチング（ＴＭＡＨによるエッチング）により処理された部分である。主面１１Ｋに対する一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋの各角度α１は、３０．１度であり、主面１１Ｋに対する一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋの各角度α２は、５４．７度である。図１１に示すように、第１工程Ｓ１２１の終了時点では、頂面１４０と一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋの各々とがなす各角部１５２Ｋ，１５４Ｋは、角張っている。同じく、一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋの各々と、一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋの各々とがなす角部１５１Ｋ，１５３Ｋは、角張っている。

第２工程Ｓ１２２は、図１２および図１３に示すように、中間凸体１３Ｋを加工して、凸部１３を形成する。第２工程Ｓ１２２では、まず、図１２に示すように、少なくとも中間凸体１３Ｋの表面（厚さ方向ｚ上方側の表面）に、熱酸化による酸化膜１３１Ｋを形成する。図１２に示す例では、中間凸体１３Ｋの他、主面１１Ｋも熱酸化する。このとき、熱酸化による反応は、基板１０Ｋの表面に対して垂直方向への反応が平行方向への反応よりも相対的に進むため、酸化膜１３１Ｋは、図１２に示すように、各角部１５１Ｋ～１５４Ｋ，１６１Ｋ，１６２Ｋのそれぞれでは円弧状に形成される。また、酸化膜１３１Ｋは、頂面１４０Ｋ、一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋおよび一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋの上方にも成長する。当該酸化膜１３１Ｋは、基板１０Ｋの酸化物であり、たとえばＳｉＯ₂により構成される。その後、酸化膜１３１Ｋを除去する。酸化膜１３１Ｋの除去は、たとえばＨＦを用いたエッチングにより行われる。これにより、図１３に示すように、凸部１３が形成される。当該凸部１３は、上述した通り、頂面１４０、第１傾斜面１４１、第２傾斜面１４２、第３傾斜面１４３、第４傾斜面１４４、第１湾曲凸面１５１、第２湾曲凸面１５２、第３湾曲凸面１５３、第４湾曲凸面１５４、第１湾曲凹面１６１および第２湾曲凹面１６２を有する。理解の便宜上、図１３においては、これらの面の各境界を黒い丸印で示す。形成される頂面１４０は、頂面１４０Ｋと同様に、主面１１に平行かつ平坦である。同様に、形成される第１傾斜面１４１は、一次傾斜面１４１Ｋと同じ傾斜角を維持しつつ平坦であり、第２傾斜面１４２は、二次傾斜面１４２Ｋと同じ傾斜角を維持しつつ平坦である。また、形成される第３傾斜面１４３は、一次傾斜面１４３Ｋと同じ傾斜角を維持しつつ平坦であり、第４傾斜面１４４は、二次傾斜面１４４Ｋと同じ傾斜角を維持しつつ平坦である。

以上の基板加工工程Ｓ１２（第１工程Ｓ１２１および第２工程Ｓ１２２）を経て、主面１１、裏面１２および凸部１３を有する基板１０が形成される。

〔絶縁層形成工程Ｓ１３〕
次いで、図１４に示すように、絶縁層１９を形成する。絶縁層１９の形成は、たとえばＣＶＤを用いて、ＴＥＯＳを原料ガスとして形成されるＳｉＯ₂を基板１０に堆積させることによって行う。絶縁層１９の形成方法は、これに限定されない。形成された絶縁層１９は、主面１１の全面および凸部１３を覆う。

〔抵抗体膜形成工程Ｓ１４〕
次いで、図１５に示すように、抵抗体膜４Ｋを形成する。抵抗体膜形成工程Ｓ１４では、たとえばスパッタリングによって絶縁層１９上にＴａＮの薄膜を形成する。抵抗体膜４Ｋの形成方法は、これに限定されない。

〔配線膜形成工程Ｓ１５〕
次いで、図１６および図１７に示すように、配線膜３Ｋを形成する。図８に示すように、配線膜形成工程Ｓ１５は、第１成膜処理Ｓ１５１と第２成膜処理Ｓ１５２とを有する。

第１成膜処理Ｓ１５１では、図１６に示すように、抵抗体膜４Ｋ上に第１導体膜３０１Ｋを形成する。第１導体膜３０１Ｋは、たとえばスパッタリング法によって成膜される。第１導体膜３０１Ｋは、たとえばＴｉからなる薄膜である。このとき、第１導体膜３０１Ｋは、抵抗体膜４Ｋの略全面を覆っている。

第２成膜処理Ｓ１５２では、図１７に示すように、第１導体膜３０１Ｋ上に第２導体膜３０２Ｋを形成する。第２導体膜３０２Ｋは、たとえばめっきあるいはスパッタリング法などによって成膜される。第２導体膜３０２Ｋは、たとえばＣｕからなる。このとき、第２導体膜３０２Ｋは、第１導体膜３０１Ｋの略全面を覆っている。

〔除去工程Ｓ１６〕
次いで、図１８に示すように、第２導体膜３０２Ｋ、第１導体膜３０１Ｋおよび抵抗体膜４Ｋを、それぞれ部分的に適宜除去する。図８に示すように、除去工程Ｓ１６は、第１部分除去処理Ｓ１６１、第２部分除去処理Ｓ１６２、および第３部分除去処理Ｓ１６３を有する。

第１部分除去処理Ｓ１６１では、第２導体膜３０２Ｋの部分的な除去を行う。第２部分除去処理Ｓ１６２では、第１導体膜３０１Ｋの部分的な除去を行う。第３部分除去処理Ｓ１６３では、抵抗体膜４Ｋの部分的な除去を行う。第１部分除去処理Ｓ１６１、第２部分除去処理Ｓ１６２および第３部分除去処理Ｓ１６３はそれぞれ、たとえばエッチングにより行う。第１部分除去処理Ｓ１６１により、第２導体層３０２が形成され、第２部分除去処理Ｓ１６２により、第１導体層３０１が形成され、第３部分除去処理Ｓ１６３により、抵抗体層４が形成される。形成された第１導体層３０１および第２導体層３０２は、上記配線層３を構成し、配線層３は、共通電極３１、複数の個別電極３２および複数の中継電極３３を有する。形成された抵抗体層４は、複数の発熱部４１を有し、発熱部４１毎に分割されている。本実施形態では、抵抗体膜形成工程Ｓ１４および第３部分除去処理Ｓ１６３を行う工程が、特許請求の範囲に記載の「抵抗体層形成工程」に相当する。また、配線膜形成工程Ｓ１５、第１部分除去処理Ｓ１６１および第２部分除去処理Ｓ１６２を行う工程が、特許請求の範囲に記載の「配線層形成工程」に相当する。

〔保護層形成工程Ｓ１７〕
次いで、保護層２を形成する。保護層２の形成は、たとえばＣＶＤを用いて絶縁層１９、配線層３（第１導体層３０１および第２導体層３０２）および抵抗体層４上にＳｉＮを堆積させることにより行われる。また、保護層２をエッチング等によって部分的に除去することにより、パッド用開口２１を形成する。

〔個片化工程Ｓ１８１〕
次いで、基板１０を適宜ヘッド基板１ごとに分割する。なお、基板準備工程Ｓ１１において、１つのヘッド基板１に対応する基板１０が準備されていた場合には、個片化工程Ｓ１８１を行わなくてもよい。個片化工程Ｓ１８１は、基板１０の素材に応じて、たとえばレーザ切断あるいはダイシングなどにより行われる。

〔組立工程Ｓ１８２〕
その後、ヘッド基板１および接続基板５の放熱部材８への取付け、ドライバＩＣ７の実装、複数のワイヤ６１および複数のワイヤ６２のボンディング、および、保護樹脂７８の形成などを行う。

以上のように、図８に示す工程を経ることで、図１～図７に示すサーマルプリントヘッドＡ１が製造される。

サーマルプリントヘッドＡ１の作用および効果は、次の通りである。

サーマルプリントヘッドＡ１では、凸部１３は、複数の発熱部４１の各々が配置される平坦な第１面を有する。サーマルプリントヘッドＡ１では、当該第１面は、第２傾斜面１４２により構成される。また、凸部１３は、第１面に繋がる第１湾曲凸面１５１を有する。この構成によれば、各発熱部４１が配置される第１面（第２傾斜面１４２）の端部に、湾曲した面（第１湾曲凸面１５１）が配置される。したがって、各発熱部４１が配置される第１面（第２傾斜面１４２）の端部が丸みを帯びた形状となる。この構成と異なり、凸部１３において、各発熱部４１が配置される面の端部が角張った構成（たとえば図１１に示す構成のまま）では、印刷媒体９９の搬送時において、当該角張った部分での保護層２と印刷媒体９９との摩擦負荷が大きくなる。このため、保護層２あるいは印刷媒体９９が摩耗して、たとえば印刷媒体９９の削れカス（たとえば紙かす）またはサーマルプリントヘッドの表層の削れカスなどの異物が発生しうる。一方、サーマルプリントヘッドＡ１では、上述の通り、各発熱部４１が配置される第１面（第２傾斜面１４２）の端部が丸みを帯びた形状であるため、保護層２と印刷媒体９９との摩擦負荷が低減される。これにより、保護層２の摩耗および印刷媒体９９の摩耗が抑制され、異物の発生が抑制される。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１は、異物の発生を抑制し、印刷品質の低下を抑制できる。

サーマルプリントヘッドＡ１では、凸部１３は、さらに第２湾曲凸面１５２を有する。この構成によれば、第１面（第２傾斜面１４２）の副走査方向ｙの両端が丸みを帯びた形状となる。この構成によれば、印刷媒体９９のスムーズな通過、および、異物の発生抑制に有利である。

サーマルプリントヘッドＡ１では、平坦な第１面（第２傾斜面１４２）に各発熱部４１が配置されている。この構成によれば、各発熱部４１が湾曲した面に配置された場合よりも、各発熱部４１上の保護層２と印刷媒体９９との接触が良好となるので、印刷媒体９９への熱の伝達効率が良好である。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１は、印刷品質の向上にとって好ましい。

サーマルプリントヘッドＡ１では、凸部１３は、第１傾斜面１４１および第２傾斜面１４２を有する。この構成によれば、主面１１（頂面１４０）に対して２段階の傾斜となった第１傾斜面１４１と第２傾斜面１４２とが、副走査方向ｙに並んだ構成となっている。このため、頂面１４０と第１傾斜面１４１とがなす角度を小さくすることが可能であり、印刷品質の向上に好ましい。また、頂面１４０と第１傾斜面１４１とのなす角度が小さい程、印刷時の印刷媒体９９の通過により保護層２の摩耗を抑制することができる。

サーマルプリントヘッドＡ１では、第１面は、第２傾斜面１４２により構成される。つまり、各発熱部４１は、第２傾斜面１４２上に配置される。この構成によれば、サーマルプリンタＰｒを、印刷媒体９９を湾曲させることなく搬送する機構（ストレートパス機構）にする上で好ましい。

サーマルプリントヘッドＡ１では、各発熱部４１の副走査方向ｙ両端に、副発熱部３５Ａ，３５Ｂが配置されている。通電時において、副発熱部３５Ａ，３５Ｂは、各発熱部４１よりも温度が低く、第２導体層３０２および第１導体層３０１が積層された部分よりも温度が高い。これにより、副発熱部３５Ａ，３５Ｂを設けない場合と比べて、副走査方向ｙにおける温度勾配を緩和することが可能である。仮に、副発熱部３５Ａ，３５Ｂを設けない場合、第２導体層３０２および第１導体層３０１が積層された部分と各発熱部４１とが隣り合うことになり、温度勾配が大きくなる。この結果、これらの境界での温度差による熱応力によって、たとえばこれらの境界部分で断線が生じることがある。しかしながら、サーマルプリントヘッドＡ１では、上述の通り、副発熱部３５Ａ，３５Ｂによって温度勾配が緩和されるため、熱応力に起因した破損等を抑制することができる。また、サーマルプリントヘッドＡ１では、印刷媒体９９は、各発熱部４１に搬送される前に、各発熱部４１の副走査方向ｙ上流側に配置される副発熱部３５Ａによって、予熱される。これにより、副発熱部３５Ａによって予熱させることで、各発熱部４１の印刷において、より迅速かつ明瞭に発色が生じる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１は、印刷品位や印刷速度の向上を図ることができる。

サーマルプリントヘッドＡ１では、印刷媒体９９は、副走査方向ｙにおいて、第１湾曲凸面１５１から第１面（第２傾斜面１４２）に向かって搬送される。この構成によれば、印刷媒体９９の搬送時に、印刷媒体９９の先端が凸部１３上の保護層２に衝突することが抑制される。このような凸部１３の衝突は、保護層２の削れカスの発生の要因である。特に、印刷媒体９９がプラスチックカードのように印刷・情報用紙よりも硬い場合には、凸部１３上の保護層２への印刷媒体９９の衝突によって、保護層２の削れカスが発生しやすい。しかしながら、サーマルプリントヘッドＡ１は、印刷媒体９９の先端が凸部１３上の保護層２に衝突することが抑制されるので、異物の発生を抑制する上で好ましい。

サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法では、基板加工工程Ｓ１２が、第２工程Ｓ１２２を有する。第２工程Ｓ１２２では、中間凸体１３Ｋの表面に熱酸化することで、酸化膜１３１Ｋを形成する。この処理によれば、酸化膜１３１Ｋは、その成長過程により、各角部１５１Ｋ～１５４Ｋ，１６１Ｋ，１６２Ｋのそれぞれにおいて円弧状に形成される。これにより、凸部１３に、第１湾曲凸面１５１、第２湾曲凸面１５２、第３湾曲凸面１５３および第４湾曲凸面１５４が形成され、且つ、第１湾曲凹面１６１および第２湾曲凹面１６２を形成することができる。

次の本開示の他のサーマルプリントヘッドの製造方法について、説明する。たとえば、基板加工工程Ｓ１２の第２工程Ｓ１２２では、酸化膜１３１Ｋの形成および酸化膜１３１Ｋの除去ではなく、エッチング処理またはブラスト処理を施してもよい。

第２工程Ｓ１２２において、エッチング処理を施す例において、当該エッチング処理は、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれであってもよい。たとえば、本変形例の第２工程Ｓ１２２では、少なくとも中間凸体１３Ｋの表面（一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋおよび一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋ）に、エッチング処理を行う。本変形例では、中間凸体１３Ｋの表面だけでなく、主面１１Ｋもエッチング処理される。つまり、本変形例では、第１工程Ｓ１２１後の基板１０Ｋ（図１１参照）に対して、厚さ方向ｚ上方の表面に、エッチング処理を行う。ドライエッチングでは、厚さ方向ｚ上方の基板１０Ｋの表面に、たとえば反応性イオンガスあるいはプラズマガスなどのエッチングガスを放射する。ウェットエッチングでは、厚さ方向ｚ上方の基板１０Ｋの表面を、たとえばフッ硝酸などのエッチング溶剤にさらす。これにより、中間凸体１３Ｋから、サーマルプリントヘッドＡ１と同様の凸部１３（図１３参照）が形成される。

第２工程Ｓ１２２において、ブラスト処理を施す例において、当該ブラスト処理は、空気式のショットブラスト（サンドブラスト）、湿式のショットブラスト（ウェットブラスト）のいずれであってもよい。たとえば、本変形例の第２工程Ｓ１２２では、図１９に示すように、少なくとも中間凸体１３Ｋの表面（一対の一次傾斜面１４１Ｋ，１４３Ｋおよび一対の二次傾斜面１４２Ｋ，１４４Ｋ）にブラスト処理を行う。本変形例においては、中間凸体１３Ｋの表面だけでなく、主面１１Ｋもブラスト処理される。つまり、本変形例では、図１９に示すように、第１工程Ｓ１２１後の基板１０Ｋ（図１１参照）に対して、厚さ方向ｚ上方の表面に、ブラスト処理を行う。サンドブラストでは、厚さ方向ｚ上方の基板１０Ｋの表面に、細かい粒状の研磨剤を圧縮エアで噴射する。ウェットブラストでは、厚さ方向ｚ上方の基板１０Ｋの表面に、細かい粒状の研磨剤を水に混ぜた混合液を圧縮エアで噴射する。これにより、中間凸体１３Ｋから、サーマルプリントヘッドＡ１と同様の凸部１３（図１３参照）が形成される。

なお、第２工程Ｓ１２２でエッチング処理あるいはブラスト処理を施した場合には、図２０に示すように、凸部１３において、第１湾曲凸面１５１の曲率が、第２湾曲凸面１５２の曲率よりも小さくなることがある。換言すれば、第１湾曲凸面１５１の曲率半径が、第２湾曲凸面１５２の曲率半径よりも大きくなることがある。同様に、第３湾曲凸面１５３の曲率が、第４湾曲凸面１５４の曲率よりも小さくなることがある。換言すれば、第３湾曲凸面１５３の曲率半径が、第４湾曲凸面１５４の曲率半径よりも大きくなることがある。凸部１３が図２０に示す形状であるサーマルプリントヘッドにおいても、サーマルプリントヘッドＡ１と同様に、異物の発生が抑制され、印刷品質の低下を抑制できる。また、この変形例にかかるサーマルプリントヘッドでは、第１湾曲凸面１５１が、サーマルプリントヘッドＡ１の第１湾曲凸面１５１よりも緩やかな湾曲面となるので、異物の発生を抑制する上で好ましい。

次の、本開示のサーマルプリントヘッドＡ１の他の構成例について、説明する。

サーマルプリントヘッドＡ１では、複数の発熱部４１が第２傾斜面１４２上に配置された例を示したが、この構成とは異なり、図２１に示すように、各発熱部４１が、頂面１４０に形成されていてもよい。凸部１３が図２１に示す形状であるサーマルプリントヘッドにおいても、サーマルプリントヘッドＡ１と同様に、異物の発生が抑制され、印刷品質の低下を抑制できる。

サーマルプリントヘッドＡ１では、凸部１３は、第２傾斜面１４２および第４傾斜面１４４を有するが、この構成とは異なり、図２２に示すように、これらを有していなくてもよい。図２２に示す凸部１３は、頂面１４０、第１傾斜面１４１、第３傾斜面１４３、第１湾曲凸面１５５、第２湾曲凸面１５６、第１湾曲凹面１６１および第２湾曲凹面１６２を有する。第１湾曲凸面１５５は、副走査方向ｙにおいて第１傾斜面１４１と頂面１４０との間に介在する。第２湾曲凸面１５６は、副走査方向ｙにおいて第３傾斜面１４３と頂面１４０との間に介在する。第１湾曲凸面１５５と曲率と第２湾曲凸面１５６の曲率とは略同じである。図２２に示す凸部１３は、たとえば、基板加工工程Ｓ１２の第１工程Ｓ１２１において、二回目のエッチングを行わず、一回目のエッチングのみを施すことで形成される。凸部１３が図２２に示す形状であるサーマルプリントヘッドにおいても、サーマルプリントヘッドＡ１と同様に、異物の発生が抑制され、印刷品質の低下を抑制できる。

サーマルプリントヘッドＡ１において、放熱部材８の形状は、図４に示す例に限定されず、たとえば、図２３に示すように、第１支持面８１が第２支持面８２に対して傾斜していてもよい。

サーマルプリントヘッドＡ１において、ヘッド基板１は、単結晶半導体により構成された例を示したが、これに限定されず、セラミックにより構成されてもよい。

本開示にかかるサーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示のサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタの各部の具体的な構成、および、サーマルプリントヘッドの製造方法の各工程の具体的な処理はそれぞれ、種々に設計変更自在である。たとえば、本開示のサーマルプリントヘッド、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法は、以下の付記に関する実施形態を含む。
〔付記１〕
厚さ方向の一方を向く主面を有する基板と、
主走査方向に配列された複数の発熱部を有し、前記基板に支持された抵抗体層と、
前記複数の発熱部への通電経路を構成し、前記基板に支持された配線層と、
を備え、
前記基板は、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を含み、
前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有する、サーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面と、を有し、
前記第１傾斜面は、副走査方向において前記主面と前記頂面との間に位置する、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記凸部は、前記主面に対して傾斜した第２傾斜面を有し、
前記第２傾斜面は、副走査方向において前記頂面と前記第１傾斜面との間に位置し、
前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記第２傾斜面は、前記第１面を構成する、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記凸部は、前記第１面に繋がる第２湾曲凸面を有し、
前記第１湾曲凸面は、副走査方向において前記第１面と前記第１傾斜面との間に介在し、
前記第２湾曲凸面は、副走査方向において前記第１面と前記頂面との間に介在する、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記第１湾曲凸面は、前記第２湾曲凸面よりも曲率が小さい、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記凸部は、前記第１面から前記頂面を隔てて配置された第３傾斜面および第４傾斜面を有し、
前記第４傾斜面は、副走査方向において前記頂面と前記第３傾斜面との間に位置し、
前記主面に対する前記第４傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第３傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記５または付記６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記８〕
前記凸部は、各々が前記第４傾斜面に繋がる第３湾曲凸面および第４湾曲凸面を有し、
前記第３湾曲凸面は、副走査方向において前記頂面と前記第４傾斜面との間に介在し、
前記第４湾曲凸面は、副走査方向において前記第４傾斜面と前記第３傾斜面との間に介在する、付記７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記頂面は、前記第１面を構成する、付記２または付記３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１０〕
前記凸部は、副走査方向において前記主面と前記第１傾斜面との間に位置する湾曲凹面を有する、付記２ないし付記９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１〕
前記基板は、単結晶半導体により構成される、付記１ないし付記１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１２〕
付記１ないし付記１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドと、
前記サーマルプリントヘッドに正対し、副走査方向に印刷媒体を搬送するプラテンと、を備えるサーマルプリンタ。
〔付記１３〕
前記印刷媒体は、副走査方向において前記第１湾曲凸面から前記第１面に向かって搬送される、付記１２に記載のサーマルプリンタ。
〔付記１４〕
単結晶半導体からなる基板を準備する基板準備工程と、
前記基板に、厚さ方向の一方を向く主面、および、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を形成する基板加工工程と、
前記基板に支持され、且つ、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層を形成する抵抗体層形成工程と、
前記基板に支持され、且つ、前記複数の発熱部への通電経路を構成する配線層を形成する配線層形成工程と、
を有し、
前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有し、
前記基板加工工程は、前記第１面を有し、前記主面から突き出た中間凸体を形成する第１工程と、前記中間凸体に前記第１湾曲凸面を形成する第２工程とを有する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１５〕
前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面に酸化膜を形成した後に、当該酸化膜を除去する、付記１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１６〕
前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面にエッチングを施す、付記１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１７〕
前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面にショットブラストを施す、付記１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１８〕
前記ショットブラストは、湿式のウェットブラストである、付記１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

Ｐｒ ：サーマルプリンタ
Ａ１ ：サーマルプリントヘッド
１ ：ヘッド基板
１０，１０Ｋ：基板
１１，１１Ｋ：主面
１２，１２Ｋ：裏面
１３ ：凸部
１３Ｋ ：中間凸体
１３１Ｋ ：酸化膜
１４０ ：頂面
１４０Ｋ ：頂面
１４１ ：第１傾斜面
１４２ ：第２傾斜面
１４３ ：第３傾斜面
１４４ ：第４傾斜面
１４１Ｋ，１４３Ｋ：一次傾斜面
１４２Ｋ，１４４Ｋ：二次傾斜面
１５１ ：第１湾曲凸面
１５２ ：第２湾曲凸面
１５３ ：第３湾曲凸面
１５４ ：第４湾曲凸面
１５５ ：第１湾曲凸面
１５６ ：第２湾曲凸面
１５１Ｋ，１５２Ｋ，１５３Ｋ，１５４Ｋ：角部
１６１ ：第１湾曲凹面
１６２ ：第２湾曲凹面
１９ ：絶縁層
２ ：保護層
２１ ：パッド用開口
３ ：配線層
３Ｋ ：配線膜
３０１ ：第１導体層
３０１Ｋ ：第１導体膜
３０２ ：第２導体層
３０２Ｋ ：第２導体膜
３１ ：共通電極
３１１ ：直行部
３１２ ：分岐部
３１３ ：帯状部
３１４ ：連結部
３２ ：個別電極
３２１ ：帯状部
３２２ ：パッド部
３３ ：中継電極
３３１ ：帯状部
３３２ ：連結部
３５Ａ ：副発熱部
３５Ｂ ：副発熱部
４ ：抵抗体層
４Ｋ ：抵抗体膜
４１ ：発熱部
５ ：接続基板
５１ ：主面
５２ ：裏面
５５ ：制御電極
５９ ：コネクタ
６１ ：ワイヤ
６２ ：ワイヤ
７ ：ドライバＩＣ
７１ ：出力パッド
７２ ：入力パッド
７８ ：保護樹脂
８ ：放熱部材
８１ ：第１支持面
８２ ：第２支持面
９１ ：プラテンローラ
９９ ：印刷媒体

Claims (18)

1. 厚さ方向の一方を向く主面を有する基板と、
   主走査方向に配列された複数の発熱部を有し、前記基板に支持された抵抗体層と、
   前記複数の発熱部への通電経路を構成し、前記基板に支持された配線層と、
   を備え、
   前記基板は、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を含み、
   前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有する、
   サーマルプリントヘッド。
2. 前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面と、を有し、
   前記第１傾斜面は、副走査方向において前記主面と前記頂面との間に位置する、
   請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
3. 前記凸部は、前記主面に対して傾斜した第２傾斜面を有し、
   前記第２傾斜面は、副走査方向において前記頂面と前記第１傾斜面との間に位置し、
   前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい、
   請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
4. 前記第２傾斜面は、前記第１面を構成する、
   請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
5. 前記凸部は、前記第１面に繋がる第２湾曲凸面を有し、
   前記第１湾曲凸面は、副走査方向において前記第１面と前記第１傾斜面との間に介在し、
   前記第２湾曲凸面は、副走査方向において前記第１面と前記頂面との間に介在する、
   請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。
6. 前記第１湾曲凸面は、前記第２湾曲凸面よりも曲率が小さい、
   請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
7. 前記凸部は、前記第１面から前記頂面を隔てて配置された第３傾斜面および第４傾斜面を有し、
   前記第４傾斜面は、副走査方向において前記頂面と前記第３傾斜面との間に位置し、
   前記主面に対する前記第４傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第３傾斜面の傾斜角よりも小さい、
   請求項５または請求項６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
8. 前記凸部は、各々が前記第４傾斜面に繋がる第３湾曲凸面および第４湾曲凸面を有し、
   前記第３湾曲凸面は、副走査方向において前記頂面と前記第４傾斜面との間に介在し、
   前記第４湾曲凸面は、副走査方向において前記第４傾斜面と前記第３傾斜面との間に介在する、
   請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
9. 前記頂面は、前記第１面を構成する、
   請求項２または請求項３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
10. 前記凸部は、副走査方向において前記主面と前記第１傾斜面との間に位置する湾曲凹面を有する、
    請求項２ないし請求項９のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。
11. 前記基板は、単結晶半導体により構成される、
    請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。
12. 請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドと、
    前記サーマルプリントヘッドに正対し、副走査方向に印刷媒体を搬送するプラテンと、
    を備えるサーマルプリンタ。
13. 前記印刷媒体は、副走査方向において前記第１湾曲凸面から前記第１面に向かって搬送される、
    請求項１２に記載のサーマルプリンタ。
14. 単結晶半導体からなる基板を準備する基板準備工程と、
    前記基板に、厚さ方向の一方を向く主面、および、前記主面から突き出し、且つ、主走査方向に延びる凸部を形成する基板加工工程と、
    前記基板に支持され、且つ、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層を形成する抵抗体層形成工程と、
    前記基板に支持され、且つ、前記複数の発熱部への通電経路を構成する配線層を形成する配線層形成工程と、
    を有し、
    前記凸部は、前記複数の発熱部の各々が配置される平坦な第１面と、前記第１面に繋がる第１湾曲凸面とを有し、
    前記基板加工工程は、前記第１面を有し、前記主面から突き出た中間凸体を形成する第１工程と、前記中間凸体に前記第１湾曲凸面を形成する第２工程とを有する、
    サーマルプリントヘッドの製造方法。
15. 前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面に酸化膜を形成した後に、当該酸化膜を除去する、
    請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
16. 前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面にエッチングを施す、
    請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
17. 前記第２工程では、少なくとも前記中間凸体の表面にショットブラストを施す、
    請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
18. 前記ショットブラストは、湿式のウェットブラストである、
    請求項１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。

Images