JP2023165460A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層の蓄熱性能を調整することが可能な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Ａ１０は、第１方向ｚを向く主面１１を有する基板１と、主面１１の少なくとも一部を覆うグレーズ層２１と、第１方向ｚにおいてグレーズ層２１を基準として基板１とは反対側に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層３と、前記複数の発熱部に導通し、かつ抵抗体層３に接して配置された配線層４とを備える。前記複数の発熱部は、第１方向ｚに対して直交する第２方向に沿って配列されている。基板１の組成は、二酸化ケイ素を含む。サーマルプリントヘッドＡ１０は、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する中間層２２をさらに備える。第１方向ｚに視て、前記複数の発熱部は、中間層２２に重なっている。中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。【選択図】 図６

Description

本開示は、サーマルプリントヘッドに関する。

サーマルプリントヘッドは、感熱紙などの記録媒体に印字するサーマルプリンタの主たる構成要素である。特許文献１には、サーマルプリントヘッドの一例が開示されている。当該サーマルプリントヘッドは、基板と、基板の上に配置された共通電極および複数の個別電極と、共通電極および複数の個別電極に導通する発熱抵抗体とを備える。共通電極および複数の個別電極を介した通電に伴って発熱抵抗体が選択的に発熱することによって、記録媒体にドット印字がされる。

特許文献１に開示されているサーマルプリントヘッドは、グレーズ層をさらに備える。発熱抵抗体は、グレーズ層の上に配置されている。グレーズ層は、基板から突出している。これにより、当該サーマルプリントヘッドに対する記録媒体の接触面積を抑制しつつ、発熱抵抗体からの熱を記録媒体に伝えることができるため、記録媒体における印字品位の向上を図ることができる。

しかし、特許文献１に開示されているサーマルプリントヘッドの基板の材料はアルミナを含むため、当該基板の蓄熱性能は低いものとなっている。特に寒冷地においては、基板の蓄熱性能が低いものであると、サーマルプリントヘッドの消費電力が増加する。したがって、サーマルプリントヘッドの消費電力の増加を抑制すべく、基板の蓄熱性能を高めることが求められる。ただし、基板の蓄熱性能が高まることに伴い、グレーズ層が常に高温状態を維持するおそれがある。グレーズ層が常に高温状態を維持すると、印字ムラなど記録媒体における印字品位の低下が懸念される。

特開２０１１－２４０６４１号公報

本開示は上述の事情に鑑み、基板の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層の蓄熱性能を調整することが可能な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、前記第１方向を向く主面を有する基板と、前記主面の少なくとも一部を覆うグレーズ層と、前記第１方向において前記グレーズ層を基準として前記基板とは反対側に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して配置された配線層と、を備え、前記複数の発熱部は、前記第１方向に対して直交する第２方向に沿って配列されており、前記基板の組成は、二酸化ケイ素を含み、前記第１方向において前記基板と前記グレーズ層との間に位置する中間層をさらに備え、前記第１方向に視て、前記複数の発熱部は、前記中間層に重なっており、前記中間層の熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも高い。

本開示にかかるサーマルプリントヘッドが具備する構成によれば、基板の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層の蓄熱性能を調整することが可能となる。

本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

図１は、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの平面図である。 図２は、図１に示すサーマルプリントヘッドの底面図である。 図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う断面図である。 図４は、図１に示すサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。 図５は、図４の部分拡大図である。 図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。 図７は、図５のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図８は、図１に示すサーマルプリントヘッドの製造工程を説明する断面図である。 図９は、図１に示すサーマルプリントヘッドの製造工程を説明する断面図である。 図１０は、本開示の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。 図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。 図１２は、図１０のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿う断面図である。 図１３は、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。 図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。 図１５は、図１３のＸＶ－ＸＶ線に沿う断面図である。 図１６は、図１３に示すサーマルプリントヘッドの製造工程を説明する断面図である。 図１７は、図１３に示すサーマルプリントヘッドの製造工程を説明する断面図である。 図１８は、本開示の第４実施形態にかかるサーマルプリントヘッドの部分拡大平面図である。 図１９は、図１８のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。 図２０は、図１８のＸＸ－ＸＸ線に沿う断面図である。

本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１～図７に基づき、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１、グレーズ層２１、中間層２２、抵抗体層３、配線層４および保護層５を備える。さらにサーマルプリントヘッドＡ１０は、放熱部材７２、複数の駆動素子７３、封止樹脂７６およびコネクタ７７を備える。ここで、図１、図４および図５は、理解の便宜上、保護層５の図示を省略している。

これらの図に示すサーマルプリントヘッドＡ１０は、抵抗体層３の一部である複数の発熱部３１（詳細は後述）を選択的に発熱させることによって、感熱紙などの記録媒体に印字を施す電子デバイスである。抵抗体層３は、印刷および焼成により形成される。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０は、いわゆる厚膜型と呼ばれる。

ここで、説明の便宜上、後述する基板１の主面１１の法線方向を「第１方向ｚ」と呼ぶ。第１方向ｚに対して直交する方向を「第２方向ｘ」と呼ぶ。第２方向ｘは、サーマルプリントヘッドＡ１０の主走査方向に相当する。第１方向ｚおよび第２方向ｘの双方に対して直交する方向を「第３方向ｙ」と呼ぶ。第３方向ｙは、サーマルプリントヘッドＡ１０の副走査方向に相当する。

基板１は、図１に示すように、第２方向ｘに延びる矩形状である。したがって、第２方向ｘが基板１の長辺方向に相当する。第３方向ｙが基板１の短辺方向に相当する。基板１の組成は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を含む。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、当該二酸化ケイ素は、基板１の全体にわたって分布している。基板１の材料は、一般的に最も普及しているソーダ石灰ガラスの他、ホウケイ酸ガラスおよび石英ガラスなどのいずれかのガラスを選択することができる。基板１は、電気絶縁性を有する。基板１の熱伝導率は、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であり、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の熱伝導率（約３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））やケイ素（Ｓｉ）の熱伝導率（約１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ））よりも低い。

図６および図７に示すように、基板１は、主面１１および裏面１２を有する。主面１１および裏面１２は、第１方向ｚにおいて互いに反対側を向く。主面１１は、第１方向ｚにおいて抵抗体層３の複数の発熱部３１が位置する側を向く。

グレーズ層２１は、図６および図７に示すように、基板１の主面１１の少なくとも一部を覆っている。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、グレーズ層２１は、主面１１の全体（ただし、中間層２２が覆う主面１１の領域を除く。）を覆っている。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０におけるグレーズ層２１の構成は、いわゆる全面グレーズと称されるものである。グレーズ層２１は、主面１１に対して非晶質ガラスを含むペーストをスクリーン印刷した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。当該非晶質ガラスは、たとえばＳｉＯ₂－ＢａＯ－Ａｌ₂Ｏ₃－ＳｎＯ－ＺｎＯ系ガラスである。このため、グレーズ層２１は、透明または白色を呈する。グレーズ層２１のガラス転移点は、約６８０℃である。グレーズ層２１のガラス転移点は、基板１のガラス転移点よりも低い。

中間層２２は、図６および図７に示すように、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する。中間層２２は、基板１およびグレーズ層２１に接している。中間層２２の第１方向ｚの寸法は、グレーズ層２１の第１方向ｚの寸法よりも小さい。図５に示すように、中間層２２は、第２方向ｘに延びている。中間層２２の第３方向ｙの寸法は、抵抗体層３の第３方向ｙの寸法よりも大きい。

図６および図７に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、中間層２２は、第１方向ｚにおいて基板１の主面１１とグレーズ層２１との間に位置する。中間層２２は、主面１１の一部を覆っている。

中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。中間層２２は、金属元素を含む材料からなる。当該金属元素は、たとえば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）およびニッケル（Ｎｉ）のいずれかである。この他、中間層２２の材料は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）など、熱伝導率が比較的高いセラミックスでもよい。この場合、中間層２２は、電気絶縁性を有する。

配線層４は、図６および図７に示すように、グレーズ層２１および抵抗体層３に接して配置されている。配線層４は、抵抗体層３の複数の発熱部３１に通電するための導電経路を構成している。配線層４は、共通配線４１および複数の個別配線４２を含む。共通配線４１は、複数の発熱部３１に導通している。複数の個別配線４２は、複数の発熱部３１に個別に導通している。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、共通配線４１から複数の発熱部３１を経由して複数の個別配線４２に向けて電流が流れる。したがって、共通配線４１が正極であり、かつ複数の個別配線４２が負極である。配線層４の材料の一例として、金を主成分とするレジネートペーストが挙げられる。配線層４は、グレーズ層２１に対してレジネートペーストをスクリーン印刷し、かつ当該ペースト焼成した後、当該ペーストに対してフォトリソグラフィパターニングおよびエッチングを施すことにより形成される。配線層４の厚さの範囲の一例は、０．６μｍ以上１．２μｍ以下である。

図５に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、第１方向ｚに視て、共通配線４１の全体と、個別配線４２の各々の全体とが、グレーズ層２１に重なっている。

図４に示すように、共通配線４１は、基部４１１および複数の延出部４１２を有する。基部４１１は、第３方向ｙにおいて抵抗体層３を基準として第３方向ｙの一方側に位置する。基部４１１は、第２方向ｘに延びており、かつ第３方向ｙから離れている。

図４および図５に示すように、複数の延出部４１２は、基部４１１から抵抗体層３に向けて第３方向ｙに延びている。複数の延出部４１２は、第２方向ｘに沿って等間隔に配列されている。

図４に示すように、複数の個別配線４２の各々は、基部４２１および延出部４２２を有する。複数の個別配線４２は、基板１の上において、複数の駆動素子７３の各々に対応した束となって配置されている。複数の個別配線４２は、複数の発熱部３１に個別に電圧を印加する。

図４に示すように、基部４２１は、第３方向ｙにおいて抵抗体層３を基準として共通配線４１の基部４１１とは反対側に位置する。複数の個別配線４２の各々の基部４２１は、第３方向ｙにおいて互いに離れた２つの列をなす。当該２つの列の各々は、第２方向ｘに沿って配列されている。当該２つの列のうち抵抗体層３から最も近くに位置する列においては、隣り合う２つの基部４２１の間に延出部４２２が位置する。

図４に示すように、延出部４２２は、基部４２１につながっている。さらに延出部４２２は、第１部４２２Ａ、第２部４２２Ｂおよび第３部４２２Ｃを含む。

図４および図５に示すように、第１部４２２Ａは、第３方向ｙに延びている。第１部４２２Ａは、第２方向ｘに沿って等間隔に配列されている。共通配線４１の複数の延出部４１２のうち、第２方向ｘにおいて隣り合う２つの延出部４１２の間に第１部４２２Ａが位置する。

図４および図５に示すように、第２部４２２Ｂは、第１部４２２Ａにつながっている。複数の個別配線４２の各々の延出部４２２の第２部４２２Ｂは、その大半が第３方向ｙに対して傾斜している。

図４および図５に示すように、第３部４２２Ｃは、第３方向ｙにおいて第２部４２２Ｂを基準として第１部４２２Ａとは反対側に位置する。第３部４２２Ｃは、第２部４２２Ｂと基部４１１とにつながっている。第３部４２２Ｃは、第３方向ｙに延びている。

図４に示すように、複数の駆動素子７３の各々に対応した複数の個別配線４２の１つの束において、第２部４２２Ｂと第３部４２２Ｃとの境界位置は、第２方向ｘの楼側で対比すると第３方向ｙのずれΔＬが生じている。

抵抗体層３は、図１および図４に示すように、第２方向ｘに延びている。抵抗体層３は、グレーズ層２１に接している。図５に示すように、抵抗体層３は、共通配線４１の複数の延出部４１２と、複数の個別配線４２の各々の延出部４２２の第１部４２２Ａとに交差している。抵抗体層３は、複数の延出部４１２の各々と、複数の個別配線４２の各々の延出部４２２の第１部４２２Ａとのそれぞれ一部ずつを覆っている。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、抵抗体層３は、複数の延出部４１２と、複数の個別配線４２の各々の延出部４２２の第１部４２２Ａとを跨いでいる。

図５に示すように、抵抗体層３のうち、複数の延出部４１２のいずれかを覆う部分と、第２方向ｘにおいて当該部分の隣に位置する複数の個別配線４２の第１部４２２Ａのいずれかを覆う部分とにより挟まれた領域が、複数の発熱部３１のいずれかとされている。複数の発熱部３１は、グレーズ層２１に接している。複数の発熱部３１は、第２方向ｘに沿って配列されている。複数の発熱部３１は、第１方向ｚにおいてグレーズ層２１を基準として基板１とは反対側に位置する。第１方向ｚに視て、複数の発熱部３１は、中間層２２に重なっている。

配線層４により選択的に通電されることにより、複数の発熱部３１は、選択的に発熱する。これにより、記録媒体にドット印字が施される。抵抗体層３の材料は、配線層４よりも電気抵抗率が高い材料が選択される。抵抗体層３の材料の一例は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）粒子およびガラスフリットを含む導電性ペーストである。抵抗体層３は、導電性ペーストをグレーズ層２１の上にスクリーン印刷した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。抵抗体層３の最大厚さは、６μｍ以上１０μｍ以下である。

保護層５は、図６および図７に示すように、グレーズ層２１に接している。保護層５は、複数の発熱部３１を覆っている。さらに保護層５は、配線層４の一部を覆っている。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、基部４１１につながる共通配線４１の一部と、複数の個別配線４２の各々の基部４２１とを除く配線層４は、保護層５に覆われている。

保護層５は、グレーズ層２１と同じく非晶質ガラスを含む材料からなる。保護層５は、グレーズ層２１および抵抗体層３と、配線層４の一部とに対して非晶質ガラスを含むペーストをスクリーン印刷した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。

放熱部材７２は、図３に示すように、第１方向ｚにおいて基板１を基準としてグレーズ層２１とは反対側に位置する。基板１の裏面１２は、接合材（図示略）を介して放熱部材７２に接合されている。放熱部材７２の組成は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）を含む。

複数の駆動素子７３は、図１および図３に示すように、抵抗体層３に対して第３方向ｙの他方側に位置する。駆動素子７３は、基板１の上に搭載されている。駆動素子７３の上面には、複数の電極（図示略）が設けられている。複数の電極のいくつかには、駆動素子７３に対応する複数の個別配線４２の基部４２１に導電接合された複数の第１ワイヤ７４が導電接合されている。これにより、駆動素子７３は、これに対応する複数の個別配線４２に導通している。他の複数の当該パッドには、基板１に配置された配線に導電接合された複数の第２ワイヤ７５が接続されている。駆動素子７３は、複数の第１ワイヤ７４を介して複数の個別配線４２を選択的に通電させる。これにより、複数の発熱部３１が選択的に発熱する。この他、駆動素子７３は、第３方向ｙにおいて基板１とは分離され、かつ放熱部材７２に支持された配線基板に搭載される構成でもよい。当該配線基板は、たとえばＰＣＢ（Printed Circuit Board）である。

封止樹脂７６は、図３に示すように、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、および複数の第２ワイヤ７５を覆っている。これらに加え、封止樹脂７６は、保護層５に覆われていない複数の個別配線４２の一部の領域（複数の基部４２１など）をさらに覆っている。封止樹脂７６は、たとえばアンダーフィルに用いられる黒色かつ軟質の合成樹脂である。この他、封止樹脂７６は、黒色かつ硬質の合成樹脂でもよい。

コネクタ７７は、図１～図３に示すように、第３方向ｙにおいて複数の駆動素子７３に対して抵抗体層３とは反対側に位置する。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、コネクタ７７は、基板１の第３方向ｙの端部に取り付けられている。コネクタ７７は、サーマルプリンタに接続される。コネクタ７７は、複数のピン（図示略）を有する。当該複数のピンの一部は、基板１において、複数の第２ワイヤ７５が導電接合された配線（図示略）に導通している。さらに、当該複数のピンの別の一部は、基板１において、共通配線４１の基部４１１に導通する配線（図示略）に導通している。これにより、外部からコネクタ７７を介して共通配線４１に定電圧が印加される。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作動について説明する。

図３に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０の複数の発熱部３１は、サーマルプリンタに組み込まれたプラテンローラ７９に保護層５を介して対向している。プラテンローラ７９は、記録媒体を送り出すためのローラ状の機構である。複数の発熱部３１を覆う保護層５の領域と、プラテンローラ７９との間に、記録媒体が挟み込まれている。サーマルプリンタの作動時は、プラテンローラ７９が回転することにより、記録媒体が第３方向ｙに一定速度で送り出される。その際、複数の発熱部３１が選択的に発熱すると、熱が保護層５を介して記録媒体に伝わることにより、当該記録媒体に印字が施される。同時に、複数の発熱部３１から発生した熱は、グレーズ層２１に伝導する。グレーズ層２１に伝導した熱の一部は、中間層２２を介して基板１に伝導する。

次に、図８および図９に基づき、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法のうち、グレーズ層２１および中間層２２の形成方法について説明する。図８および図９の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０を示す図６の断面位置と同一である。

最初に、図８に示すように、基板１の主面１１の一部を覆う中間層２２を形成する。中間層２２は、銀、銅および金のいずれかの金属元素を主成分とするレジネートペーストをスクリーン印刷した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。焼成温度は、基板１のガラス転移点を超えないようにする。この他、中間層２２は、主面１１に対してスパッタリング法や蒸着によって金属薄膜を成膜することにより形成することができる。

次いで、図９に示すように、グレーズ層２１を形成する。グレーズ層２１の形成にあたっては、中間層２２と、中間層２２に覆われていない基板１の主面１１の領域の全体とをグレーズ層２１が覆うようにする。グレーズ層２１は、非晶質ガラスを含むペーストをスクリーン印刷した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。焼成温度は、基板１のガラス転移点を超えないようにする。以上により、グレーズ層２１および中間層２２が形成される。

次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ１０は、主面１１を有する基板１と、主面１１の少なくとも一部を覆うグレーズ層２１とを備える。基板１の組成は、二酸化ケイ素を含む。本構成をとることにより、基板１の熱伝導率がより低下するため、基板１の蓄熱性能が高まる。

サーマルプリントヘッドＡ１０は、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する中間層２２をさらに備える。第１方向ｚに視て、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、中間層２２に重なっている。中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。本構成をとることにより、複数の発熱部３１からグレーズ層２１に伝導した熱の一部を、中間層２２に伝導させることができる。これにより、基板１の蓄熱性能の高まりに伴い、グレーズ層２１が常に高温状態を維持することを防止できる。中間層２２に伝導した熱は基板１に伝導するため、中間層２２の過度な温度上昇が抑止される。以上より、本構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ１０において、基板１の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層２１の蓄熱性能を調整することが可能となる。

中間層２２は、金属元素を含む。本構成をとることにより、中間層２２の熱伝導率を、基板１の熱伝導率よりも容易に高く設定できる。

中間層２２は、基板１およびグレーズ層２１に接している。本構成をとることにより、グレーズ層２１から中間層２２への熱伝導の効率と、中間層２２から基板１への熱伝導の効率とをそれぞれ向上させることができる。

中間層２２は、第２方向ｘに延びている。中間層２２の第３方向ｙの寸法は、抵抗体層３の第３方向ｙの寸法よりも大きい。本構成をとることにより、抵抗体層３の複数の発熱部３１からグレーズ層２１に伝導した熱のうち、より多くの熱を中間層２２に伝導させることができる。これにより、グレーズ層２１の蓄熱性能をより効率よく調整することが可能となる。

グレーズ層２１のガラス転移点は、基板１のガラス転移点よりも低い。本構成をとることにより、グレーズ材料を焼成してグレーズ層２１を形成した場合であっても、熱に起因した歪みなどの不具合が基板１に発生することを防止できる。

サーマルプリントヘッドＡ１０は、抵抗体層３の複数の発熱部３１と、配線層４とを覆う保護層５をさらに備える。これにより、複数の発熱部３１、および配線層４が保護層５により保護されるとともに、サーマルプリントヘッドＡ１０に対する記録媒体の接触がより円滑となる。

サーマルプリントヘッドＡ１０は、第１方向ｚにおいて基板１を基準としてグレーズ層２１とは反対側に位置する放熱部材７２をさらに備える。基板１は、放熱部材７２に接合されている。本構成をとることにより、基板１の過度な温度上昇を抑止できる。

〔第２実施形態〕
図１０～図１２に基づき、本開示の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図１０は、理解の便宜上、保護層５の図示を省略している。

サーマルプリントヘッドＡ２０においては、グレーズ層２１の構成が、サーマルプリントヘッドＡ１０の当該構成と異なる。

図１１および図１２に示すように、グレーズ層２１は、基板１の主面１１の一部を覆っている。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０におけるグレーズ層２１の構成は、いわゆる部分グレーズと称されるものである。図１０に示すように、第１方向ｚに視て、共通配線４１の一部と、複数の個別配線４２の各々の一部とが、グレーズ層２１に重なっている。図１１および図１２に示すように、共通配線４１と、複数の個別配線４２の各々とは、主面１１に接している。

サーマルプリントヘッドＡ２０においては、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、サーマルプリントヘッドＡ１０の場合よりも第１方向ｚにおいて基板１の主面１１から遠くに位置する。

次に、サーマルプリントヘッドＡ２０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ２０は、主面１１を有する基板１と、主面１１の少なくとも一部を覆うグレーズ層２１とを備える。基板１の組成は、二酸化ケイ素を含む。サーマルプリントヘッドＡ２０は、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する中間層２２をさらに備える。第１方向ｚに視て、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、中間層２２に重なっている。中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ２０においても、基板１の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層２１の蓄熱性能を調整することが可能となる。さらにサーマルプリントヘッドＡ２０においては、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。

サーマルプリントヘッドＡ２０においては、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、サーマルプリントヘッドＡ１０の場合よりも第１方向ｚにおいて基板１の主面１１から遠くに位置する。本構成をとることにより、記録媒体への印字の際、サーマルプリントヘッドＡ２０に対する記録媒体の接触面積を最小限に抑えつつ、複数の発熱部３１からの熱を記録媒体に伝えることができる。これにより、印字品位の向上が図られる。

〔第３実施形態〕
図１３～図１５に基づき、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ３０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図１３は、理解の便宜上、保護層５の図示を省略している。

サーマルプリントヘッドＡ３０においては、基板１および中間層２２の構成が、サーマルプリントヘッドＡ１０の当該構成と異なる。

図１４および図１５に示すように、基板１には、主面１１から凹む凹部１３が設けられている。凹部１３は、第２方向ｘに延びている。

図１４および図１５に示すように、中間層２２は、凹部１３に収容されている。中間層２２は、基板１の主面１１と面一である。したがって、グレーズ層２１は、主面１１の全体を覆っている。サーマルプリントヘッドＡ１０の場合と比較して、グレーズ層２１は、第１方向ｚにおいて平坦となっている。

次に、図１６および図１７に基づき、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法のうち、基板１の凹部１３と、中間層２２との形成方法について説明する。ここで、図１６および図１７の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ３０を示す図１４の断面位置と同一である。

最初に、図１６に示すように、第２方向ｘに延びる凹部１３を基板１に形成する。凹部１３は、基板１の主面１１から凹んでいる。凹部１３の形成にあたっては、まず、リソグラフィパターニングによって主面１１に対してマスク層を形成する。次いで、反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）により、基板１の一部を除去する。最後に、マスク層を除去する。以上により、凹部１３の形成が完了する。

次に、図１７に示すように、基板１の凹部１３に収容された中間層２２を形成する。中間層２２は、銀、銅および金のいずれかの金属元素を主成分とするレジネートペーストをディスペンサにより凹部１３に充填した後、当該ペーストを焼成することにより形成される。焼成温度は、基板１のガラス転移点を超えないようにする。以上により、凹部１３および中間層２２が形成される。

次に、サーマルプリントヘッドＡ３０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ３０は、主面１１を有する基板１と、主面１１の少なくとも一部を覆うグレーズ層２１とを備える。基板１の組成は、二酸化ケイ素を含む。サーマルプリントヘッドＡ３０は、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する中間層２２をさらに備える。第１方向ｚに視て、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、中間層２２に重なっている。中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ３０においても、基板１の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層２１の蓄熱性能を調整することが可能となる。さらにサーマルプリントヘッドＡ３０においては、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。

サーマルプリントヘッドＡ３０においては、基板１には、主面１１から凹む凹部１３が設けられている。中間層２２は、凹部１３に収容されている。本構成をとることにより、基板１に対する中間層２２の接触面積をより拡大することができる。これにより、中間層２２から基板１への熱伝導の効率をより向上させることができる。

〔第４実施形態〕
図１８～図２０に基づき、本開示の第４実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ４０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図１８は、理解の便宜上、保護層５の図示を省略している。

サーマルプリントヘッドＡ４０においては、グレーズ層２１の構成が、先述したサーマルプリントヘッドＡ３０の当該構成と異なる。

図１９および図２０に示すように、グレーズ層２１は、基板１の主面１１の一部を覆っている。したがって、サーマルプリントヘッドＡ４０におけるグレーズ層２１の構成は、サーマルプリントヘッドＡ２０におけるグレーズ層２１の構成と同様である。図１８に示すように、第１方向ｚに視て、共通配線４１の一部と、複数の個別配線４２の各々の一部とが、グレーズ層２１に重なっている。図１９および図２０に示すように、共通配線４１と、複数の個別配線４２の各々とは、主面１１に接している。

サーマルプリントヘッドＡ４０においては、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、サーマルプリントヘッドＡ３０の場合よりも第１方向ｚにおいて基板１の主面１１から遠くに位置する。

次に、サーマルプリントヘッドＡ４０の作用効果について説明する。

サーマルプリントヘッドＡ４０は、主面１１を有する基板１と、主面１１の少なくとも一部を覆うグレーズ層２１とを備える。基板１の組成は、二酸化ケイ素を含む。サーマルプリントヘッドＡ４０は、第１方向ｚにおいて基板１とグレーズ層２１との間に位置する中間層２２をさらに備える。第１方向ｚに視て、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、中間層２２に重なっている。中間層２２の熱伝導率は、基板１の熱伝導率よりも高い。したがって、本構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ４０においても、基板１の蓄熱性能を高めつつ、グレーズ層２１の蓄熱性能を調整することが可能となる。さらにサーマルプリントヘッドＡ４０においては、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。

サーマルプリントヘッドＡ４０においては、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、サーマルプリントヘッドＡ３０の場合よりも第１方向ｚにおいて基板１の主面１１から遠くに位置する。本構成をとることにより、記録媒体への印字の際、サーマルプリントヘッドＡ４０に対する記録媒体の接触面積を最小限に抑えつつ、複数の発熱部３１からの熱を記録媒体に伝えることができる。これにより、印字品位の向上が図られる。

本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

本開示は、以下の付記に記載した実施形態を含む。
［付記１］
第１方向を向く主面を有する基板と、
前記主面の少なくとも一部を覆うグレーズ層と、
前記第１方向において前記グレーズ層を基準として前記基板とは反対側に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して配置された配線層と、を備え、
前記複数の発熱部は、前記第１方向に対して直交する第２方向に沿って配列されており、
前記基板の組成は、二酸化ケイ素を含み、
前記第１方向において前記基板と前記グレーズ層との間に位置する中間層をさらに備え、
前記第１方向に視て、前記複数の発熱部は、前記中間層に重なっており、
前記中間層の熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも高い、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記中間層は、前記第２方向に延びている、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記中間層は、金属元素を含む、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記４］
前記中間層は、前記基板および前記グレーズ層に接している、付記２または３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記５］
前記中間層の前記第１方向の寸法は、前記グレーズ層の前記第１方向の寸法よりも小さい、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記二酸化ケイ素は、前記基板の全体にわたって分布している、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］
前記グレーズ層のガラス転移点は、前記基板のガラス転移点よりも低い、付記６に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記第１方向および前記第２方向に対して直交する第３方向における前記中間層の寸法は、前記抵抗体層の前記第３方向の寸法よりも大きい、付記２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］
前記複数の発熱部を覆う保護層をさらに備える、付記２ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記配線層は、共通配線と、複数の個別配線と、を含み、
前記共通配線は、前記複数の発熱部に導通しており、
前記複数の個別配線は、前記複数の発熱部に個別に導通している、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記保護層は、前記共通配線の一部と、前記複数の個別配線の各々の一部とを覆っている、付記１０に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１２］
前記第１方向に視て、前記共通配線の全体と、前記複数の個別配線の各々の全体とが、前記グレーズ層に重なっている、付記１１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
前記第１方向に視て、前記共通配線の一部と、前記複数の個別配線の各々の一部とが、前記グレーズ層に重なっており、
前記共通配線と、前記複数の個別配線の各々とは、前記主面に接している、付記１１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１４］
前記中間層は、前記第１方向において前記主面と前記グレーズ層との間に位置する、付記１２または１３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１５］
前記基板には、前記主面から凹む凹部が設けられており、
前記中間層は、前記凹部に収容されている、付記１２または１３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１６］
前記第１方向において前記基板を基準として前記グレーズ層とは反対側に位置する放熱部材をさらに備え、
前記基板は、前記放熱部材に接合されている、付記２ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。

Ａ１０，Ａ２０，Ａ３０，Ａ４０：サーマルプリントヘッド
１：基板
１１：主面
１２：裏面
１３：凹部
２１：グレーズ層
２２：中間層
３：抵抗体層
３１：発熱部
４：配線層
４１：共通配線
４１１：基部
４１２：延出部
４２：個別配線
４２１：基部
４２２：延出部
４２２Ａ：第１部
４２２Ｂ：第２部
４２２Ｃ：第３部
５：保護層
７２：放熱部材
７３：駆動素子
７４：第１ワイヤ
７５：第２ワイヤ
７６：封止樹脂
７７：コネクタ
７９：プラテンローラ
ｚ：第１方向
ｘ：第２方向
ｙ：第３方向

Claims (16)

1. 第１方向を向く主面を有する基板と、
   前記主面の少なくとも一部を覆うグレーズ層と、
   前記第１方向において前記グレーズ層を基準として前記基板とは反対側に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、
   前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して配置された配線層と、を備え、
   前記複数の発熱部は、前記第１方向に対して直交する第２方向に沿って配列されており、
   前記基板の組成は、二酸化ケイ素を含み、
   前記第１方向において前記基板と前記グレーズ層との間に位置する中間層をさらに備え、
   前記第１方向に視て、前記複数の発熱部は、前記中間層に重なっており、
   前記中間層の熱伝導率は、前記基板の熱伝導率よりも高い、サーマルプリントヘッド。
2. 前記中間層は、前記第２方向に延びている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
3. 前記中間層は、金属元素を含む、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
4. 前記中間層は、前記基板および前記グレーズ層に接している、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
5. 前記中間層の前記第１方向の寸法は、前記グレーズ層の前記第１方向の寸法よりも小さい、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。
6. 前記二酸化ケイ素は、前記基板の全体にわたって分布している、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
7. 前記グレーズ層のガラス転移点は、前記基板のガラス転移点よりも低い、請求項６に記載のサーマルプリントヘッド。
8. 前記第１方向および前記第２方向に対して直交する第３方向における前記中間層の寸法は、前記抵抗体層の前記第３方向の寸法よりも大きい、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
9. 前記複数の発熱部を覆う保護層をさらに備える、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
10. 前記配線層は、共通配線と、複数の個別配線と、を含み、
    前記共通配線は、前記複数の発熱部に導通しており、
    前記複数の個別配線は、前記複数の発熱部に個別に導通している、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
11. 前記保護層は、前記共通配線の一部と、前記複数の個別配線の各々の一部とを覆っている、請求項１０に記載のサーマルプリントヘッド。
12. 前記第１方向に視て、前記共通配線の全体と、前記複数の個別配線の各々の全体とが、前記グレーズ層に重なっている、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
13. 前記第１方向に視て、前記共通配線の一部と、前記複数の個別配線の各々の一部とが、前記グレーズ層に重なっており、
    前記共通配線と、前記複数の個別配線の各々とは、前記主面に接している、請求項１１に記載のサーマルプリントヘッド。
14. 前記中間層は、前記第１方向において前記主面と前記グレーズ層との間に位置する、請求項１２または１３に記載のサーマルプリントヘッド。
15. 前記基板には、前記主面から凹む凹部が設けられており、
    前記中間層は、前記凹部に収容されている、請求項１２または１３に記載のサーマルプリントヘッド。
16. 前記第１方向において前記基板を基準として前記グレーズ層とは反対側に位置する放熱部材をさらに備え、
    前記基板は、前記放熱部材に接合されている、請求項２ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。

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