JP7122448B2 - thermal print head - Google Patents

thermal print head Download PDF

Info

Publication number
JP7122448B2
JP7122448B2 JP2021186173A JP2021186173A JP7122448B2 JP 7122448 B2 JP7122448 B2 JP 7122448B2 JP 2021186173 A JP2021186173 A JP 2021186173A JP 2021186173 A JP2021186173 A JP 2021186173A JP 7122448 B2 JP7122448 B2 JP 7122448B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
density
density layer
low
protective layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021186173A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022010318A (en
Inventor
陽一 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017157467A external-priority patent/JP2018165048A/en
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of JP2022010318A publication Critical patent/JP2022010318A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7122448B2 publication Critical patent/JP7122448B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Description

本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。 The present invention relates to thermal printheads.

図18は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示している(たとえば、特許文献1参照)。同図に示されたサーマルプリントヘッド101は、基板1上にガラス層2が形成され、ガラス層2上に電極層3および抵抗体層4が形成されている。電極層3を介して抵抗体層4に対する部分的な通電を行うことにより、印字に必要な熱が発生する。電極層3および抵抗体層4は、保護層5によって覆われている。保護層5は、例えばガラスからなり、電極層3および抵抗体層4を保護している。 FIG. 18 shows an example of a conventional thermal printhead (see, for example, Patent Document 1). A thermal print head 101 shown in the figure has a glass layer 2 formed on a substrate 1 , and an electrode layer 3 and a resistor layer 4 formed on the glass layer 2 . Heat required for printing is generated by partially energizing the resistor layer 4 through the electrode layer 3 . The electrode layer 3 and resistor layer 4 are covered with a protective layer 5 . The protective layer 5 is made of glass, for example, and protects the electrode layer 3 and the resistor layer 4 .

近年、印刷速度の高速化が進められている。また、印刷用紙の多様化にともない、比較的硬質な物質を含有する印刷用紙が用いられる場合がある。これらは、保護層5の傷つきを助長する要因となる。保護層5には、耐摩耗性が要求される。 In recent years, the printing speed has been increased. Moreover, with the diversification of printing paper, there are cases where printing paper containing a relatively hard substance is used. These are factors that promote damage to the protective layer 5 . The protective layer 5 is required to have abrasion resistance.

特開平7-186429号公報JP-A-7-186429

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、耐摩耗性に優れた保護層を備えた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。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermal print head having a protective layer with excellent abrasion resistance.

本発明によって提供されるサーマルプリントヘッドは、一方の面である主面を有する基板と、前記基板の主面側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、前記抵抗体層の少なくとも一部を覆う保護層とを備えており、前記保護層は、炭素を主成分とする低密度層と、炭素を主成分とし、前記低密度層より密度の高い高密度層とを備え、前記高密度層が前記低密度層より外側に配置されていることを特徴とする。 A thermal printhead provided by the present invention comprises a substrate having a main surface which is one surface, a resistor layer formed on the main surface side of the substrate, and an electrode layer for energizing the resistor layer. and a protective layer covering at least part of the resistor layer, wherein the protective layer comprises a low-density layer containing carbon as a main component and a high-density layer containing carbon as a main component and having a higher density than the low-density layer. and a high-density layer, wherein the high-density layer is arranged outside the low-density layer.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、前記低密度層と前記高密度層とを交互に、少なくとも2つずつ備えている。 In a preferred embodiment of the invention, the protective layer comprises at least two alternating layers of low density and layers of high density.

本発明の好ましい実施の形態においては、複数の前記低密度層は、外側のものほど厚さが厚い。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of low density layers are thicker toward the outer side.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、前記低密度層と前記高密度層との間に配置され、炭素を主成分とし、密度が前記低密度層と前記高密度層との間である中密度層をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the protective layer is disposed between the low-density layer and the high-density layer, contains carbon as a main component, and has a density equal to that of the low-density layer and the high-density layer. It further comprises a medium density layer that is in between.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、それぞれ密度の異なる前記中密度層を複数、密度が高い方を外側にして備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the protective layer comprises a plurality of medium density layers each having a different density, with the higher density layer facing outward.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、前記低密度層の内側に、さらに前記高密度層を備えている。 In a preferred embodiment of the invention, said protective layer further comprises said high density layer inside said low density layer.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記高密度層の少なくとも1つは導電性を有する。 In a preferred embodiment of the invention at least one of said high density layers is electrically conductive.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、導電性を有する導電層を、さらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the protective layer further comprises an electrically conductive layer.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記低密度層と前記高密度層との境界領域では、前記低密度層側から前記高密度層側に向かうにつれて密度が漸増している。 In a preferred embodiment of the present invention, in the boundary region between the low-density layer and the high-density layer, the density gradually increases from the low-density layer side toward the high-density layer side.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記低密度層および前記高密度層は、同じ材料により形成されている。 In a preferred embodiment of the invention, the low density layer and the high density layer are made of the same material.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記低密度層および前記高密度層は、テトラヘデラル・アモルファスカーボンにより形成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the low density layer and the high density layer are made of tetrahedral amorphous carbon.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記高密度層の厚さは、前記低密度層の厚さより薄い。 In a preferred embodiment of the invention, the thickness of said high density layer is less than the thickness of said low density layer.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記高密度層の厚さは、5~50[nm]である。 In a preferred embodiment of the present invention, the high density layer has a thickness of 5 to 50 [nm].

本発明の好ましい実施の形態においては、前記低密度層の厚さは、200~2000[nm]である。 In a preferred embodiment of the present invention, the thickness of the low density layer is 200-2000 [nm].

本発明の好ましい実施の形態においては、前記サーマルプリントヘッドは、前記保護層の内側に配置される第2保護層をさらに備えており、前記保護層は、前記第2保護層と接する下地層をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, the thermal printhead further comprises a second protective layer arranged inside the protective layer, and the protective layer comprises a base layer in contact with the second protective layer. I have more.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記電極層は、副走査方向に延び、主走査方向に互いに離間して配置される複数の第1帯状部、および、複数の前記第1帯状部と接続し、前記主走査方向に延びる連結部を有する共通電極と、前記副走査方向に延びる第2帯状部をそれぞれ有し、前記基板の前記主走査方向に互いに離間して配置される複数の個別電極とを備えており、前記抵抗体層は、前記主走査方向に延びる帯状であり、前記第1帯状部および前記第2帯状部は、前記主走査方向において交互に、前記抵抗体層に交差するように配置されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the electrode layer extends in the sub-scanning direction and is connected to a plurality of first strip-shaped portions arranged apart from each other in the main scanning direction, and to the plurality of first strip-shaped portions. and a plurality of individual electrodes each having a common electrode having a connecting portion extending in the main scanning direction and a second band-like portion extending in the sub-scanning direction, and are spaced apart from each other in the main scanning direction of the substrate. wherein the resistor layer is strip-shaped extending in the main scanning direction, and the first strip-shaped portion and the second strip-shaped portion alternately intersect the resistor layer in the main scanning direction. are arranged as

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層の外面の、前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる部分には、前記主走査方向に直交する方向の溝が形成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, grooves are formed in a direction perpendicular to the main scanning direction in a portion of the outer surface of the protective layer overlapping the resistor layer when viewed in the thickness direction of the substrate. .

本発明の好ましい実施の形態においては、前記保護層は、金属または金属化合物からなる金属層をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the invention, the protective layer further comprises a metal layer made of metal or metal compound.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記金属層は、窒化金属により形成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the metal layer is made of metal nitride.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記金属層は、CrNにより形成されている。 In a preferred embodiment of the invention, the metal layer is made of CrN.

本発明の好ましい実施の形態においては、前記金属層は、前記保護層の最も外側に配置されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the metal layer is arranged on the outermost side of the protective layer.

本発明によれば、保護層が炭素を主成分とする低密度層と高密度層とを備えている。そして、低密度層より外側に、より密度が高い高密度層が配置されている。当該高密度層は、低密度層より硬度が高く、摩擦係数が低い。したがって、保護層は耐摩耗性に優れている。 According to the present invention, the protective layer includes a low-density layer and a high-density layer containing carbon as a main component. A high-density layer having a higher density is arranged outside the low-density layer. The high density layer has a higher hardness and a lower coefficient of friction than the low density layer. Therefore, the protective layer has excellent wear resistance.

本発明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。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

本発明の第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す平面図である。1 is a plan view showing a thermal print head according to a first embodiment of the invention; FIG. 図1のサーマルプリントヘッドを示す要部平面図である。FIG. 2 is a plan view of a main part showing the thermal print head of FIG. 1; 図2のIII-III線に沿う断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2; FIG. 図1のサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the thermal print head of FIG. 1; FIG. 図4のV-V線に沿う断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 4; 第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドの変形例を示す要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a modification of the thermal print head according to the first embodiment; 第1実施形態に係るサーマルプリントヘッドの他の変形例を示す要部拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of main parts showing another modification of the thermal print head according to the first embodiment; 図1のサーマルプリントヘッドにおける成膜処理装置の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a film forming apparatus in the thermal print head of FIG. 1; 保護層の実際の断面写真である。It is an actual cross-sectional photograph of a protective layer. 保護層の実際の断面写真である。It is an actual cross-sectional photograph of a protective layer. 耐摩耗加速試験の試験結果を示しており、試験前後の表面の状態を撮像した写真である。It shows the test results of the accelerated wear resistance test, and is a photograph of the state of the surface before and after the test. 耐摩耗加速試験の試験結果を示しており、試験前後の断面プロファイルを示す図である。It is a figure which shows the test result of an abrasion resistance accelerated test, and shows the cross-sectional profile before and behind a test. 第2実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a second embodiment; 第3実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a third embodiment; 第4実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a fourth embodiment; 第5実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a fifth embodiment; 第6実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a sixth embodiment; 従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing an example of a conventional thermal printhead;

以下、本発明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。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1~図5は、本発明の第1実施形態に係るサーマルプリントヘッド101を示している。図1は、サーマルプリントヘッド101を示す平面図である。図2は、サーマルプリントヘッド101を示す要部平面図である。図3は、図2のIII-III線に沿う断面図である。図4は、サーマルプリントヘッド101を示す要部拡大断面図である。図5は、図4のV-V線に沿う断面図である。これらの図において、サーマルプリントヘッド101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。以下の図においても同様である。なお、理解の便宜上、図1および図2においては、保護層5を省略している。 1 to 5 show a thermal printhead 101 according to a first embodiment of the invention. FIG. 1 is a plan view showing the thermal print head 101. FIG. FIG. 2 is a plan view of the main part showing the thermal print head 101. As shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the thermal print head 101. As shown in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 4. FIG. In these figures, the longitudinal direction (main scanning direction) of the thermal print head 101 is defined as the x direction, the lateral direction (sub-scanning direction) is defined as the y direction, and the thickness direction is defined as the z direction. The same applies to the following figures. For convenience of understanding, the protective layer 5 is omitted in FIGS. 1 and 2. FIG.

サーマルプリントヘッド101は、基板1、ガラス層2、電極層3、抵抗体層4、保護層5,6、および駆動IC71を備えている。サーマルプリントヘッド101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に感熱紙に対する印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。 The thermal printhead 101 includes a substrate 1, a glass layer 2, an electrode layer 3, a resistor layer 4, protective layers 5 and 6, and a drive IC71. The thermal print head 101 is incorporated in a printer that prints on thermal paper to create bar code sheets and receipts, for example.

基板1は、たとえばAl23などのセラミックからなり、たとえばその厚さが0.6~1.0[mm]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、z方向において互いに反対側を向く主面11および裏面12を有している。主面11に、ガラス層2、電極層3、抵抗体層4、保護層5,6が形成される。基板1の裏面12には、たとえばAlなどの金属からなる放熱板を設けてもよい。 The substrate 1 is made of ceramic such as Al 2 O 3 and has a thickness of about 0.6 to 1.0 [mm]. As shown in FIG. 1, the substrate 1 has a long rectangular shape extending in the x direction. The substrate 1 has a main surface 11 and a back surface 12 facing opposite to each other in the z-direction. A glass layer 2 , an electrode layer 3 , a resistor layer 4 and protective layers 5 and 6 are formed on the main surface 11 . A heat sink made of a metal such as Al may be provided on the rear surface 12 of the substrate 1 .

ガラス層2は、基板1の主面11上の全面に形成されており、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。ガラス層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。ガラス層2は、基板1の主面11の凹凸をなくして電極層3を積層しやすくし、また、抵抗体層4で発生した熱を蓄熱するために設けられている。なお、抵抗体層4のうちの発熱する部分である発熱部41を印刷対象である感熱紙などにより押し当てやすくするために、ガラス層2の抵抗体層4が形成される部分に、yz平面の断面形状が円弧状となる部分グレースを形成するようにしてもよい。 Glass layer 2 is formed on the entire main surface 11 of substrate 1 and is made of a glass material such as amorphous glass. The glass layer 2 is formed by printing a thick film of glass paste and then firing it. The glass layer 2 is provided to eliminate irregularities on the main surface 11 of the substrate 1 to facilitate lamination of the electrode layer 3 and to store heat generated in the resistor layer 4 . In order to make it easier to press the heat-generating portion 41, which is the portion of the resistor layer 4 that generates heat, with the thermal paper or the like that is the object to be printed, the portion of the glass layer 2 where the resistor layer 4 is formed has a yz plane It is also possible to form a partial grace whose cross-sectional shape is arc-shaped.

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、基板1の主面11のガラス層2上に形成されている。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。なお、電極層3は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成するようにしてもよい。また、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の厚さは特に限定されないが、たとえば0.6~1.2[μm]程度である。電極層3は、基板1の主面11以外の部分に形成された部位を有していてもよい。電極層3は、共通電極31および複数の個別電極35を備えている。 The electrode layer 3 constitutes a path for energizing the resistor layer 4 and is formed on the glass layer 2 on the main surface 11 of the substrate 1 . The electrode layer 3 is made of resinate Au to which rhodium, vanadium, bismuth, silicon or the like is added, for example. The electrode layer 3 is formed by printing a resinate Au paste as a thick film and then firing it. The electrode layer 3 may be formed by a thin film forming technique such as sputtering. Moreover, the electrode layer 3 may be configured by stacking a plurality of Au layers. Although the thickness of the electrode layer 3 is not particularly limited, it is, for example, about 0.6 to 1.2 [μm]. Electrode layer 3 may have a portion formed on a portion other than main surface 11 of substrate 1 . The electrode layer 3 has a common electrode 31 and a plurality of individual electrodes 35 .

共通電極31は、複数の帯状部32、連結部33、および迂回部34を備えている。図2および図3に示すように、連結部33は、基板1のy方向下流側の端部寄りに配置されており、x方向に延びる帯状である。なお、連結部33の基板1とは反対側の面には、連結部33の抵抗による発熱を抑制するために、連結部33(電極層3)より抵抗率が小さい素材(たとえばAg)によって、x方向に延びる帯状の補助電極層が形成されていてもよい。帯状部32は、連結部33からy方向上流側に延びており、x方向に等ピッチで複数配列されている。当該「帯状部32」が、本発明の「第1帯状部」に相当する。迂回部34は、連結部33のx方向の一端からy方向に延びている。 The common electrode 31 includes a plurality of belt-shaped portions 32 , connecting portions 33 and detour portions 34 . As shown in FIGS. 2 and 3, the connecting portion 33 is arranged near the end of the substrate 1 on the downstream side in the y direction and has a strip shape extending in the x direction. In addition, in order to suppress heat generation due to the resistance of the connecting portion 33, the surface of the connecting portion 33 opposite to the substrate 1 is coated with a material (for example, Ag) having a lower resistivity than the connecting portion 33 (electrode layer 3). A strip-shaped auxiliary electrode layer extending in the x-direction may be formed. The belt-like portions 32 extend upstream in the y direction from the connecting portion 33 and are arranged in plurality at equal pitches in the x direction. The "strip-shaped part 32" corresponds to the "first strip-shaped part" of the present invention. The detour portion 34 extends in the y direction from one end of the connecting portion 33 in the x direction.

個別電極35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31に対して逆極性となる部位である。個別電極35は、x方向に等ピッチで複数配列されており、各々が帯状部36およびボンディング部37を有している。帯状部36は、y方向に延びた帯状部分であり、隣り合う2つの帯状部32の間に位置している。つまり、帯状部36と帯状部32とは、x方向において交互に配置されている。当該「帯状部36」が、本発明の「第2帯状部」に相当する。ボンディング部37は、帯状部36のy方向上流側端部に設けられている。 The individual electrode 35 is for partially energizing the resistor layer 4 , and has a reverse polarity with respect to the common electrode 31 . A plurality of individual electrodes 35 are arranged at equal pitches in the x-direction, each having a band-shaped portion 36 and a bonding portion 37 . The band-shaped portion 36 is a band-shaped portion extending in the y-direction and positioned between two adjacent band-shaped portions 32 . That is, the band-shaped portions 36 and the band-shaped portions 32 are alternately arranged in the x direction. The "strip-shaped part 36" corresponds to the "second strip-shaped part" of the present invention. The bonding portion 37 is provided at the y-direction upstream end portion of the strip portion 36 .

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きい、たとえば酸化ルテニウムなどからなり、基板1の主面11のガラス層2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、酸化ルテニウムなど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。なお、抵抗体層4は、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成するようにしてもよい。抵抗体層4の厚さは特に限定されないが、厚膜印刷の場合たとえば6[μm]程度であり、スパッタリングの場合たとえば0.05~0.2[μm]程度である。抵抗体層4は、複数の帯状部32および複数の帯状部36の上側に、複数の帯状部32と複数の帯状部36とにそれぞれ交差するように形成されている。抵抗体層4のうち各帯状部32と各帯状部36とに挟まれた部位が、発熱部41となっている。発熱部41は、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部位であり、この発熱によって印字ドットが形成される。 The resistor layer 4 is made of, for example, ruthenium oxide, which has a higher resistivity than the material forming the electrode layer 3, and is formed on the glass layer 2 on the main surface 11 of the substrate 1 in a strip shape extending in the x direction. . The resistor layer 4 is formed by printing a thick film of a paste such as ruthenium oxide and then firing it. The resistor layer 4 may be formed by a thin film forming technique such as sputtering. Although the thickness of the resistor layer 4 is not particularly limited, it is, for example, about 6 [μm] in the case of thick film printing, and is, for example, about 0.05 to 0.2 [μm] in the case of sputtering. The resistor layer 4 is formed on the upper side of the plurality of strip portions 32 and the plurality of strip portions 36 so as to cross the plurality of strip portions 32 and the plurality of strip portions 36 respectively. A portion of the resistor layer 4 sandwiched between the strip portions 32 and the strip portions 36 serves as a heat generating portion 41 . The heat generating portion 41 is a portion that generates heat by being partially energized by the electrode layer 3, and this heat generation forms print dots.

保護層5,6は、抵抗体層4および電極層3を保護するためのものである。保護層5は、たとえば非晶質ガラスからなる。この非晶質ガラスの軟化点は、たとえば700℃程度である。図3に示すように、保護層5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0.1~0.5[mm]手前)から個別電極35のボンディング部37の手前にわたる領域に形成されており、少なくとも複数の発熱部41を覆っており、本実施形態においては、電極層3の大部分を覆っている。保護層5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って形成される。そして、保護層5は、基板1の厚さ方向視において(z方向下流側から見て)抵抗体層4に重なる部分の、基板1の主面11からの高さが所望の寸法になるように、また、保護層6との密着性を高めるために、表面が研削される。これにより、保護層5の抵抗体層4に重なる部分のz方向下流側の面には、y方向に平行な(x方向に直交する)溝5aが多数形成される(図5参照)。保護層5の厚さは特に限定されないが、たとえば6~8[μm]程度である。なお、保護層5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。「保護層5」が本発明の「第2保護層」に相当し、「保護層6」が本発明の「保護層」に相当する。 The protective layers 5 and 6 are for protecting the resistor layer 4 and the electrode layer 3 . Protective layer 5 is made of, for example, amorphous glass. The softening point of this amorphous glass is, for example, about 700.degree. As shown in FIG. 3, the protective layer 5 extends from before the downstream edge of the substrate 1 (for example, 0.1 to 0.5 [mm] before the edge) to the bonding portion 37 of the individual electrode 35 in the y direction. It is formed in a front area and covers at least a plurality of heat-generating portions 41, and covers most of the electrode layer 3 in this embodiment. The protective layer 5 is formed by printing a thick film of glass paste and then baking it. The protective layer 5 is formed so that the height of the portion overlapping the resistor layer 4 from the main surface 11 of the substrate 1 when viewed in the thickness direction of the substrate 1 (viewed from the downstream side in the z direction) has a desired dimension. In addition, the surface is ground in order to enhance the adhesion with the protective layer 6 . As a result, a large number of grooves 5a parallel to the y-direction (perpendicular to the x-direction) are formed in the z-direction downstream side surface of the portion of the protective layer 5 overlapping the resistor layer 4 (see FIG. 5). Although the thickness of protective layer 5 is not particularly limited, it is, for example, about 6 to 8 [μm]. The protective layer 5 may be formed up to the downstream edge of the substrate 1 in the y direction. The "protective layer 5" corresponds to the "second protective layer" of the invention, and the "protective layer 6" corresponds to the "protective layer" of the invention.

図4および図5に示すように、保護層6は、保護層5の外側(z方向下流側)に形成されており、下地層61、低密度層62および高密度層63を備えている。本実施形態においては、内側から外側に向かって順に、下地層61、低密度層62、高密度層63、低密度層62、および高密度層63が積層されている。なお、本実施形態において、保護層6は保護層5を覆うようにして形成されているが、これに限られず、z方向下流側から見て少なくとも複数の発熱部41を覆っていればよい。下地層61は、保護層5と低密度層62との密着性を増すために設けられており、例えばSiN系の材料によって形成されたシリコンナイトライドである。なお、下地層61は、設けなくてもよい。 As shown in FIGS. 4 and 5, the protective layer 6 is formed outside (downstream in the z-direction) of the protective layer 5 and includes an underlying layer 61, a low density layer 62 and a high density layer 63. As shown in FIG. In this embodiment, a base layer 61, a low density layer 62, a high density layer 63, a low density layer 62, and a high density layer 63 are laminated in order from the inside to the outside. Although the protective layer 6 is formed so as to cover the protective layer 5 in the present embodiment, it is not limited to this, and may cover at least the plurality of heat generating portions 41 when viewed from the downstream side in the z direction. The underlying layer 61 is provided to increase adhesion between the protective layer 5 and the low-density layer 62, and is, for example, silicon nitride made of a SiN-based material. Note that the underlying layer 61 may not be provided.

低密度層62および高密度層63は、テトラヘデラル・アモルファスカーボン(ta-C)によって形成されている。ta-Cは、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)よりダイヤモンド含有量が高く、45~85%程度である(DLCは25%程度)。また、DLCの密度が2.2[g/cm3]程度であるのに対して、ta-Cの密度は、2.5~
3.3[g/cm3]程度である。つまり、ta-Cは、ダイヤモンド含有量を高め、密
度を高めた炭素系材料である。ta-Cは、ダイヤモンド含有量が高いので、硬度(35~80[GPa]程度)および耐熱温度(窒素雰囲気中で600~800℃程度)が高く、摩擦係数(0.08~0.1程度)が小さい。
The low density layer 62 and the high density layer 63 are made of tetrahedral amorphous carbon (ta-C). Ta-C has a higher diamond content than diamond-like carbon (DLC) and is about 45 to 85% (DLC is about 25%). Further, while the density of DLC is about 2.2 [g/cm 3 ], the density of ta-C is 2.5 to
It is about 3.3 [g/cm 3 ]. Thus, ta-C is a carbon-based material with increased diamond content and increased density. Since ta-C has a high diamond content, it has a high hardness (approximately 35 to 80 [GPa]) and heat resistance temperature (approximately 600 to 800 ° C in a nitrogen atmosphere), and a coefficient of friction (approximately 0.08 to 0.1 ) is small.

低密度層62は、高密度層63と比べると密度が低く2.5~3.0[g/cm3]程
度であり、昇華温度が350℃(窒素雰囲気中)程度で、ヴィカース硬度が2000[Hv]程度である。低密度層62の厚さは、200~2000[nm]程度である。本実施形態では、低密度層62の厚さを、より外側(z方向下流側)のものほど厚くなるように形成している。なお、各低密度層62の厚さは、いずれも同等の厚さとしてもよいし、外側のものほど薄くなるようにしてもよい。ただし、外側のものほど厚くなるようにするのが望ましい。高密度層63は、低密度層62と比べると密度が高く3.1~3.3[g/cm3]程度であり、昇華温度が800℃(窒素雰囲気中)程度で、ヴィカース硬度が8
000[Hv]程度である。高密度層63の厚さは、5~50[nm]程度である。保護層6の最も外側には、高密度層63が配置されている。
The low-density layer 62 has a lower density of about 2.5 to 3.0 [g/cm 3 ] than the high-density layer 63, a sublimation temperature of about 350° C. (in a nitrogen atmosphere), and a Vickers hardness of 2000. It is about [Hv]. The thickness of the low density layer 62 is approximately 200 to 2000 [nm]. In this embodiment, the thickness of the low-density layer 62 is formed so that the outer side (downstream side in the z direction) becomes thicker. The thickness of each low-density layer 62 may be the same thickness, or may be thinner toward the outer side. However, it is desirable to make the outer one thicker. The high-density layer 63 has a higher density of about 3.1 to 3.3 [g/cm 3 ] than the low-density layer 62, a sublimation temperature of about 800° C. (in a nitrogen atmosphere), and a Vickers hardness of 8.
000 [Hv]. The thickness of the high density layer 63 is about 5 to 50 [nm]. A high density layer 63 is arranged on the outermost side of the protective layer 6 .

なお、低密度層62および高密度層63の密度、昇華温度およびヴィカース硬度は限定されない。また、低密度層62および高密度層63は、ta-Cに限定されず、DLCであってもよい。ただし、DLCは昇華温度が低くグラファイト化しやすいので、少なくとも高密度層63は、ta-Cとするのが望ましい。また、低密度層62および高密度層63の厚さも限定されない。高密度層63は内部応力が高くなるので、厚く形成するのが難しい。本実施形態では、低密度層62を厚く形成し、さらに、低密度層62および高密度層63をそれぞれ2層ずつ交互に積層することで、保護層6の厚さを所望の厚さに形成している。高密度層63をより厚く形成した場合は、低密度層62をより薄く形成してもよい。 The density, sublimation temperature and Vickers hardness of the low density layer 62 and the high density layer 63 are not limited. Also, the low-density layer 62 and the high-density layer 63 are not limited to ta-C, and may be DLC. However, since DLC has a low sublimation temperature and is easily graphitized, at least the high-density layer 63 is desirably ta-C. Also, the thicknesses of the low-density layer 62 and the high-density layer 63 are not limited. Since the high density layer 63 has high internal stress, it is difficult to form it thickly. In this embodiment, the low-density layer 62 is formed thick, and two layers each of the low-density layer 62 and the high-density layer 63 are alternately laminated to form the protective layer 6 with a desired thickness. is doing. If the high density layer 63 is formed thicker, the low density layer 62 may be formed thinner.

本実施形態では、低密度層62および高密度層63をそれぞれ2層ずつ交互に積層している場合について説明しているが、積層数は限定されない。例えば、図6に示すように、低密度層62および高密度層63をそれぞれ1層ずつ積層してもよいし、図7に示すように、低密度層62および高密度層63をそれぞれ4層ずつ積層してもよい。 In the present embodiment, two layers each of the low-density layer 62 and the high-density layer 63 are alternately stacked, but the number of layers is not limited. For example, one low-density layer 62 and one high-density layer 63 may be stacked as shown in FIG. 6, or four low-density layers 62 and four high-density layers 63 may be stacked as shown in FIG. You may laminate|stack one by one.

低密度層62および高密度層63は、図8に示す成膜処理装置9によって形成される。当該成膜処理装置9は、イオンビーム蒸着法により成膜を行う。当該成膜処理装置9は、まず、電源91によるアーク放電によって、プラズマ生成部92で炭素プラズマを生成する。そして、電磁気的空間フィルタ93によってプラズマ炭素イオン99を抽出し、真空チャンバ95内に配置された成膜対象物Wにta-C膜を成膜する。本実施形態では、成膜対象物Wとして、ガラス層2、電極層3、抵抗体層4、保護層5および下地層61が形成された基板1を真空チャンバ95内に配置して、下地層61の外側に、ta-C膜である低密度層62および高密度層63を形成する。成膜処理装置9は、成膜対象物Wに印加するバイアス電圧を変化させることで、プラズマ炭素イオン99のエネルギーレベルを変化させ、ta-C膜の密度を変化させることができる。本実施形態では、バイアス電圧を2つの電圧で切り替えて、密度の低い低密度層62と密度の高い高密度層63とを、交互に形成している。バイアス電圧の切り替えは連続的に行われるので、低密度層62と高密度層63との境界領域では、低密度層62側から高密度層63側に向かうにつれて密度が漸増する。なお、低密度層62および高密度層63の成膜方法は限定されない。他の方式によって、低密度層62および高密度層63を形成するようにしてもよい。 The low-density layer 62 and the high-density layer 63 are formed by the film forming apparatus 9 shown in FIG. The film forming apparatus 9 forms a film by an ion beam vapor deposition method. The film forming apparatus 9 first generates carbon plasma in the plasma generator 92 by arc discharge from the power source 91 . Plasma carbon ions 99 are extracted by an electromagnetic spatial filter 93 and a ta-C film is formed on a film-forming object W placed in a vacuum chamber 95 . In this embodiment, the substrate 1 on which the glass layer 2, the electrode layer 3, the resistor layer 4, the protective layer 5 and the base layer 61 are formed is placed in the vacuum chamber 95 as the film formation object W, and the base layer is formed. A low-density layer 62 and a high-density layer 63, which are ta-C films, are formed outside the film 61 . By changing the bias voltage applied to the film-forming object W, the film-forming processing apparatus 9 can change the energy level of the plasma carbon ions 99 and change the density of the ta-C film. In this embodiment, the bias voltage is switched between two voltages to alternately form the low-density layers 62 and the high-density layers 63 . Since the bias voltage is switched continuously, the density gradually increases from the low density layer 62 side to the high density layer 63 side in the boundary region between the low density layer 62 and the high density layer 63 . The method of forming the low-density layer 62 and the high-density layer 63 is not limited. Other methods may be used to form the low density layer 62 and high density layer 63 .

図5に示すように、保護層5の抵抗体層4に重なる部分のz方向下流側の面には溝5aが形成されているので、保護層5に積層された保護層6の最も外側の高密度層63の外面(z方向下流側の面)に、溝6aが形成される。溝6aは、抵抗体層4に重なる部分に、y方向に平行に、すなわち、主走査方向(x方向)に直交するように、多数形成される。当該溝6aは、図11(a),(b)の左側の各写真に表れている。 As shown in FIG. 5, a groove 5a is formed in the z-direction downstream side surface of the portion of the protective layer 5 overlapping the resistor layer 4, so that the outermost layer of the protective layer 6 stacked on the protective layer 5 is formed. A groove 6 a is formed in the outer surface of the high-density layer 63 (surface on the downstream side in the z direction). A large number of grooves 6a are formed in a portion overlapping the resistor layer 4 so as to be parallel to the y-direction, that is, perpendicular to the main scanning direction (x-direction). The groove 6a is shown in each photograph on the left side of FIGS. 11(a) and 11(b).

図9および図10は、保護層6の実際の断面写真であり、エネルギー分散型X線分析(Energy dispersive X-ray spectrometry;EDX)を用いた透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope;TEM)によって撮像したものである。当該撮像は、低密度層62および高密度層63をそれぞれ4層ずつ交互に積層した保護層6(図7参照)について行ったものである。図9(a)は、図7の太線で囲んだ領域Aの部分を拡大した写真である。図9(b)は、図9(a)の上方をさらに拡大した写真であり、図9(c)は、図9(a)の下方をさらに拡大した写真である。図10(a)は、図9(b)の太線で囲んだ領域Bの部分を拡大した写真であり、図10(b)は、図9(b)の太線で囲んだ領域Cの部分を拡大した写真である。 9 and 10 are actual cross-sectional photographs of the protective layer 6, taken by a transmission electron microscope (TEM) using energy dispersive X-ray spectrometry (EDX). It is what I did. The imaging was performed on the protective layer 6 (see FIG. 7) in which four low-density layers 62 and four high-density layers 63 were alternately laminated. FIG. 9(a) is an enlarged photograph of the region A surrounded by the thick line in FIG. FIG. 9(b) is a further enlarged photograph of the upper portion of FIG. 9(a), and FIG. 9(c) is a further enlarged photograph of the lower portion of FIG. 9(a). FIG. 10(a) is an enlarged photograph of a region B surrounded by a thick line in FIG. 9(b), and FIG. 10(b) is a photograph of a region C surrounded by a thick line in FIG. 9(b). This is an enlarged photo.

図9および図10に表れているように、低密度層62と高密度層63とが交互に積層されていることが確認できる。低密度層62の厚さは約269~410[nm]であり、高密度層63の厚さは約5~6[nm]であった。図9に示すように、低密度層62は、外側(z方向下流側)に配置されたものの厚さが、内側(z方向上流側)に配置されたものより厚くなっている。なお、外側の2つの低密度層62の厚さは逆転しているが、誤差の範囲である。また、図9(c)に表れているように、保護層5の外側の面は凹凸が大きいが、下地層61の外側の面は凹凸が滑らかになっている。これにより、保護層6の外側の面が滑らかになる。また、図10に表れているように、低密度層62と高密度層63との境界領域には、低密度層62および高密度層63とは異なる層が積層されている。当該層は、低密度層62側から高密度層63側に向かうにつれて密度が漸増して形成された層である。 As shown in FIGS. 9 and 10, it can be confirmed that the low-density layers 62 and the high-density layers 63 are alternately laminated. The thickness of the low-density layer 62 was about 269-410 [nm], and the thickness of the high-density layer 63 was about 5-6 [nm]. As shown in FIG. 9, the low-density layer 62 arranged on the outer side (downstream side in the z direction) is thicker than that arranged on the inner side (upstream side in the z direction). Although the thicknesses of the outer two low-density layers 62 are reversed, they are within the margin of error. Further, as shown in FIG. 9C, the outer surface of the protective layer 5 has large irregularities, while the outer surface of the underlying layer 61 has smooth irregularities. This makes the outer surface of the protective layer 6 smooth. Further, as shown in FIG. 10, layers different from the low density layer 62 and the high density layer 63 are stacked in the boundary region between the low density layer 62 and the high density layer 63 . The layer is formed such that the density gradually increases from the low-density layer 62 side toward the high-density layer 63 side.

駆動IC71は、複数の個別電極35を選択的に通電させることにより、複数の発熱部41のいずれかを任意に発熱させる機能を果たす。図1および図3に示すように、本実施形態においては、複数の駆動IC71が、ガラス層2上に配置されている。本実施形態においては、駆動IC71とガラス層2との間に、電極層3の一部および支持ガラス層27が介在している(図3参照)。図2に示すように、駆動IC71には、複数のパッド72が形成されている。複数のパッド72は、複数のワイヤ73を介して複数の個別電極35のボンディング部37、または、ガラス層2に形成された電極層3の一部であるパッドに接続されている。図1に示すように、駆動IC71は、封止樹脂82によっておおわれている。封止樹脂82は、たとえば黒色の絶縁性軟質樹脂からなる。なお、図2および図3においては、理解の便宜上封止樹脂82を省略している。 The driving IC 71 selectively energizes the plurality of individual electrodes 35 to arbitrarily generate heat in any one of the plurality of heat generating portions 41 . As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of drive ICs 71 are arranged on the glass layer 2 in this embodiment. In this embodiment, part of the electrode layer 3 and the support glass layer 27 are interposed between the drive IC 71 and the glass layer 2 (see FIG. 3). As shown in FIG. 2, a plurality of pads 72 are formed on the driving IC 71 . The plurality of pads 72 are connected via a plurality of wires 73 to the bonding portions 37 of the plurality of individual electrodes 35 or pads that are part of the electrode layer 3 formed on the glass layer 2 . As shown in FIG. 1, the driving IC 71 is covered with a sealing resin 82. As shown in FIG. The sealing resin 82 is made of, for example, a black insulating soft resin. 2 and 3, the sealing resin 82 is omitted for convenience of understanding.

また、図1に示すように、基板1には、コネクタ83が設けられている。コネクタ83は、サーマルプリントヘッド101をたとえばプリンタに組み込む際に、このプリンタ側のコネクタと接続される。 Further, as shown in FIG. 1, the board 1 is provided with a connector 83 . The connector 83 is connected to a printer-side connector when the thermal print head 101 is installed in a printer, for example.

次に、サーマルプリントヘッド101の作用について説明する。 Next, the action of the thermal print head 101 will be described.

本実施形態によれば、保護層5の外側(z方向下流側)に保護層6が形成されている。保護層6は、低密度層62および高密度層63を備えている。低密度層62および高密度層63は、テトラヘデラル・アモルファスカーボン(ta-C)によって形成されている。ta-Cは、硬度が高く、摩擦係数が小さい。したがって、サーマルプリントヘッド101の保護層6は、傷つきにくく、耐摩耗性に優れている。また、低密度層62より密度が高く、より耐摩耗性に優れた高密度層63が、低密度層62より外側に配置されている。したがって、サーマルプリントヘッド101の保護層6は、より耐摩耗性に優れている。 According to this embodiment, the protective layer 6 is formed outside the protective layer 5 (on the downstream side in the z direction). The protective layer 6 comprises a low density layer 62 and a high density layer 63 . The low density layer 62 and the high density layer 63 are made of tetrahedral amorphous carbon (ta-C). ta-C has a high hardness and a small coefficient of friction. Therefore, the protective layer 6 of the thermal print head 101 is hard to be damaged and has excellent abrasion resistance. A high-density layer 63 having a higher density than the low-density layer 62 and having superior wear resistance is arranged outside the low-density layer 62 . Therefore, the protective layer 6 of the thermal print head 101 has better abrasion resistance.

図11および図12は、サーマルプリントヘッド101の耐摩耗加速試験の試験結果を示す図である。本試験では、(a)低密度層62および高密度層63をそれぞれ2層ずつ交互に積層した場合(図4参照)、(b)低密度層62および高密度層63をそれぞれ1層ずつ積層した場合(図6参照)、および、(c)保護層6に代えてSiCを積層した場合で、耐摩耗加速試験を行った。各場合とも、ラッピング紙#8000を2.0[km]走行させて、摩耗量を確認した。 11 and 12 are diagrams showing test results of an accelerated wear resistance test of the thermal print head 101. FIG. In this test, (a) two low-density layers 62 and two high-density layers 63 were alternately laminated (see FIG. 4), (b) one low-density layer 62 and one high-density layer 63 were laminated. (see FIG. 6), and (c) when SiC is laminated instead of the protective layer 6, an accelerated wear resistance test was performed. In each case, wrapping paper #8000 was run for 2.0 [km] to confirm the amount of wear.

図11は、左側が試験前の表面の状態を撮像した写真であり、右側が試験後(2.0[km]走行させた後)の表面の状態を撮像した写真である。(a)2層ずつ交互に積層した場合、および、(b)1層ずつ積層した場合とも、試験後には表面が摩耗して、溝6aが見えなくなっている。また、(c)SiCを積層した場合も、同様に、試験後には表面が摩耗して、溝が見えなくなっている。 In FIG. 11, the left side is a photograph of the surface state before the test, and the right side is a photograph of the surface state after the test (after running 2.0 [km]). In both cases (a) where two layers were alternately laminated and (b) where one layer was laminated, the surface was worn away after the test and the grooves 6a were no longer visible. In addition, when (c) SiC was laminated, the surface was similarly abraded after the test, and the grooves were no longer visible.

図12は、試験前後の断面プロファイルを示しており、Dが試験前の断面プロファイルであり、Eが試験後の断面プロファイルである。紙送りの方向は、各図において左から右への方向である。(a)2層ずつ交互に積層した場合、最大0.74[μm]摩耗した。図示しないが、1.0[km]走行時点では、最大0.39[μm]摩耗した。(b)1層ずつ積層した場合、最大0.51[μm]摩耗した。図示しないが、1.0[km]走行時点では、最大0.31[μm]摩耗した。(c)SiCを積層した場合、最大2.88[μm]摩耗した。図示しないが、1.0[km]走行時点では、最大1.34[μm]摩耗した。試験後の摩耗量は、(a)の場合は(c)の場合の4分の1程度であり、(b)の場合は(c)の場合の5分の1以下であった。 FIG. 12 shows cross-sectional profiles before and after the test, where D is the cross-sectional profile before the test and E is the cross-sectional profile after the test. The paper feeding direction is from left to right in each figure. (a) When two layers were alternately laminated, the maximum wear was 0.74 [μm]. Although not shown, the maximum wear was 0.39 [μm] at the time of running 1.0 [km]. (b) Abrasion of 0.51 [μm] at maximum when layered one by one. Although not shown, the maximum wear was 0.31 [μm] at the time of running 1.0 [km]. (c) When SiC was laminated, the maximum wear was 2.88 [μm]. Although not shown, the maximum wear was 1.34 [μm] at the time of running 1.0 [km]. The amount of wear after the test was about 1/4 of the case of (c) in the case of (a), and less than 1/5 of the case of (c) in the case of (b).

以上のように、(a)2層ずつ交互に積層した場合、および、(b)1層ずつ積層した場合とも、(c)SiCを積層した場合と比べて、摩耗量が圧倒的に小さい。(a)の場合と(b)の場合との差は誤差の範囲であり、摩耗量は積層数に関係ないと考えられる。本試験結果から、保護層6の耐摩耗性が、SiCを積層した保護層と比べて、非常に優れていることが明らかである。 As described above, both (a) the case of alternately laminating two layers and (b) the case of laminating one layer at a time, the amount of wear is overwhelmingly smaller than the case of (c) laminating SiC. The difference between the case (a) and the case (b) is within the range of error, and it is considered that the amount of wear has nothing to do with the number of laminations. From this test result, it is clear that the wear resistance of the protective layer 6 is significantly superior to that of the protective layer laminated with SiC.

また、本実施形態によれば、保護層6は、高密度層63より厚く形成することができる低密度層62を備えているので、厚く形成することができる。さらに、低密度層62および高密度層63をそれぞれ2層ずつ交互に積層しているので、保護層6の厚さをより厚くすることができる。サーマルプリントヘッド101の保護層6の厚さは、図6および図7に示す変形例のように低密度層62の厚さおよび積層数を調整することで、所望の厚さにすることができる。 Moreover, according to the present embodiment, since the protective layer 6 includes the low-density layer 62 that can be formed thicker than the high-density layer 63, it can be formed thick. Furthermore, since two layers each of the low-density layer 62 and the high-density layer 63 are alternately laminated, the thickness of the protective layer 6 can be increased. The thickness of the protective layer 6 of the thermal print head 101 can be adjusted to a desired thickness by adjusting the thickness and number of layers of the low-density layer 62 as in the modified examples shown in FIGS. .

低密度層62および高密度層63は、どちらもta-Cによって形成されており、密度が異なるだけである。したがって、低密度層62および高密度層63の形成は、同じ工程で行うことができる。図8に示す成膜処理装置9で形成する場合は、成膜対象物Wに印加するバイアス電圧を切り替えるだけで、低密度層62と高密度層63とを切り替えて形成することができる。したがって、途中で材料や工程を切り替える必要がない。よって、保護層6の形成工程が短時間で済む。 The low density layer 62 and the high density layer 63 are both formed by ta-C and differ only in density. Therefore, the formation of the low density layer 62 and the high density layer 63 can be performed in the same process. 8, the low-density layer 62 and the high-density layer 63 can be formed by switching only by switching the bias voltage applied to the film-forming object W. FIG. Therefore, there is no need to switch materials or processes in the middle. Therefore, the process of forming the protective layer 6 can be completed in a short time.

また、本実施形態によれば、保護層6の最も外側の高密度層63の外面(z方向下流側の面)の、抵抗体層4に重なる部分に、主走査方向(x方向)に直交する多数の溝6aが形成されている(図11(a),(b)の左側の写真参照)。これにより、感熱記録紙が摩擦により保護層6の外面に貼り付くことを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, a portion of the outer surface of the outermost high-density layer 63 of the protective layer 6 (the surface on the downstream side in the z direction), which overlaps with the resistor layer 4, is provided with a line perpendicular to the main scanning direction (x direction). 11(a) and 11(b), a large number of grooves 6a are formed. This can prevent the thermal recording paper from sticking to the outer surface of the protective layer 6 due to friction.

また、本実施形態によれば、低密度層62と高密度層63との境界領域では、低密度層62側から高密度層63側に向かうにつれて密度が漸増している。当該境界領域では硬度が漸増するので、内部応力も漸増する。したがって、低密度層62と高密度層63との内部応力の差が緩和され、内部応力差による歪みを軽減することができる。 Further, according to the present embodiment, in the boundary region between the low-density layer 62 and the high-density layer 63, the density gradually increases from the low-density layer 62 side toward the high-density layer 63 side. Since the hardness gradually increases in the boundary region, the internal stress also gradually increases. Therefore, the difference in internal stress between the low-density layer 62 and the high-density layer 63 is alleviated, and strain due to the internal stress difference can be reduced.

図13~図17は、本発明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。 Figures 13-17 show another embodiment of the invention. In these figures, the same or similar elements as in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as in the above embodiment.

図13は、本発明の第2実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図13に示すサーマルプリントヘッド102は、保護層6の構成が、第1実施形態に係るサーマルプリントヘッド101(図1~5参照)と異なっている。第2実施形態に係る保護層6は、低密度層62および高密度層63をそれぞれ1層ずつ備えており、低密度層62と高密度層63との間に、第1中密度層64および第2中密度層65を備えている。第1中密度層64は、第2中密度層65より内側(低密度層62側)に配置されている。したがって、保護層6は、内側から外側に向かって、低密度層62、第1中密度層64、第2中密度層65、高密度層63の順で積層されている。 FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a second embodiment of the invention. The thermal print head 102 shown in FIG. 13 differs from the thermal print head 101 (see FIGS. 1 to 5) according to the first embodiment in the structure of the protective layer 6. As shown in FIG. The protective layer 6 according to the second embodiment includes one low-density layer 62 and one high-density layer 63, and between the low-density layer 62 and the high-density layer 63, the first medium-density layer 64 and the A second medium density layer 65 is provided. The first medium-density layer 64 is arranged inside (on the low-density layer 62 side) the second medium-density layer 65 . Therefore, the protective layer 6 is laminated in the order of the low density layer 62, the first medium density layer 64, the second medium density layer 65, and the high density layer 63 from the inside to the outside.

第1中密度層64および第2中密度層65は、低密度層62および高密度層63と同様に、ta-Cによって形成されている。第1中密度層64および第2中密度層65の密度は、低密度層62の密度より高く、高密度層63の密度より低い。また、第1中密度層64の密度は、第2中密度層65の密度より低い。つまり、保護層6は、内側から外側に向かって、密度が高くなるように積層されている。また、第1中密度層64および第2中密度層65の特性は、低密度層62と高密度層63との間の特性を示す。また、第1中密度層64および第2中密度層65の厚さは、低密度層62より厚く、高密度層63の密度より薄い。また、第1中密度層64の厚さは、第2中密度層65より厚い。つまり、保護層6は、各層の厚さが、内側から外側に向かって薄くなるように積層されている。 The first medium density layer 64 and the second medium density layer 65 are formed by ta-C, like the low density layer 62 and the high density layer 63 . The densities of the first medium density layer 64 and the second medium density layer 65 are higher than the density of the low density layer 62 and lower than the density of the high density layer 63 . Also, the density of the first intermediate density layer 64 is lower than the density of the second intermediate density layer 65 . That is, the protective layer 6 is laminated so that the density increases from the inside toward the outside. Also, the properties of the first medium density layer 64 and the second medium density layer 65 exhibit properties between those of the low density layer 62 and the high density layer 63 . Also, the thicknesses of the first intermediate density layer 64 and the second intermediate density layer 65 are thicker than the low density layer 62 and thinner than the density of the high density layer 63 . Also, the thickness of the first medium density layer 64 is thicker than the second medium density layer 65 . That is, the protective layer 6 is laminated such that the thickness of each layer decreases from the inside to the outside.

本実施形態においても、低密度層62、高密度層63、第1中密度層64、および第2中密度層65がいずれもta-Cによって形成され、高密度層63が低密度層62、第1中密度層64、および第2中密度層65より外側に形成されているので、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態によると、低密度層62と高密度層63との間に、これらの間の硬度の第1中密度層64および第2中密度層65が配置されている。したがって、隣り合う層との内部応力の差が緩和され、内部応力差による歪みを軽減することができる。 Also in this embodiment, the low density layer 62, the high density layer 63, the first medium density layer 64, and the second medium density layer 65 are all formed by ta-C, and the high density layer 63 is the low density layer 62, Since it is formed outside the first medium-density layer 64 and the second medium-density layer 65, the same effects as in the first embodiment can be obtained. Further, according to this embodiment, between the low density layer 62 and the high density layer 63 are disposed a first medium density layer 64 and a second medium density layer 65 of hardness therebetween. Therefore, the difference in internal stress between adjacent layers is alleviated, and strain due to the internal stress difference can be reduced.

なお、本実施形態においては、低密度層62と高密度層63との間に、2つの第1中密度層64および第2中密度層65を備える場合について説明したが、これに限られない。低密度層62と高密度層63との間に配置される層は1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。 In addition, in the present embodiment, the case where the two first intermediate density layers 64 and the second intermediate density layers 65 are provided between the low density layer 62 and the high density layer 63 has been described, but the present invention is not limited to this. . The number of layers arranged between the low-density layer 62 and the high-density layer 63 may be one, or three or more.

図14は、本発明の第3実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図14に示すサーマルプリントヘッド103は、保護層6の構成が、第1実施形態に係るサーマルプリントヘッド101(図1~5参照)と異なっている。第3実施形態に係る保護層6は、低密度層62と下地層61との間にさらに高密度層63を備えている。 FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a third embodiment of the invention. The thermal print head 103 shown in FIG. 14 differs from the thermal print head 101 (see FIGS. 1 to 5) according to the first embodiment in the structure of the protective layer 6. As shown in FIG. The protective layer 6 according to the third embodiment further includes a high density layer 63 between the low density layer 62 and the underlying layer 61 .

本実施形態においても、高密度層63が低密度層62より外側に形成されているので、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。 Also in this embodiment, since the high density layer 63 is formed outside the low density layer 62, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

図15は、本発明の第4実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図15に示すサーマルプリントヘッド104は、保護層6の構成が、第1実施形態に係るサーマルプリントヘッド101(図1~5参照)と異なっている。第4実施形態に係る保護層6は、最も外側に、高密度層63に代えて導電性高密度層63’を備えている。 FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a fourth embodiment of the invention. The thermal print head 104 shown in FIG. 15 differs from the thermal print head 101 (see FIGS. 1 to 5) according to the first embodiment in the structure of the protective layer 6. As shown in FIG. The protective layer 6 according to the fourth embodiment has a conductive high-density layer 63 ′ instead of the high-density layer 63 on the outermost side.

導電性高密度層63’は、高密度層63に導電性を付加したものであり、成膜時に、例えばNi,Ti,Al,Nなどをドーピングすることで形成される。導電性高密度層63’は、例えば共通電極31に電気的に接続されている。 The conductive high-density layer 63' is obtained by adding conductivity to the high-density layer 63, and is formed by doping Ni, Ti, Al, N, or the like, for example, during film formation. The conductive high-density layer 63' is electrically connected to the common electrode 31, for example.

本実施形態においても、高密度層63と同様の特性を有する導電性高密度層63’が低密度層62より外側に形成されているので、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態においては、導電性高密度層63’が導電性を有するので、保護層6の外面と感熱記録紙との摩擦により発生した静電気を効率よく逃がすことができる。これにより、静電気によって感熱記録紙が保護層6の外面に貼り付くことや、紙カス(感熱記録紙の一部が剥離した微細なカス)が付着することを抑制することができる。 Also in this embodiment, since the conductive high-density layer 63' having the same characteristics as the high-density layer 63 is formed outside the low-density layer 62, the same effects as in the first embodiment can be obtained. . Furthermore, in this embodiment, since the conductive high-density layer 63' has conductivity, static electricity generated by friction between the outer surface of the protective layer 6 and the thermal recording paper can be released efficiently. As a result, it is possible to prevent the thermal recording paper from sticking to the outer surface of the protective layer 6 due to static electricity, and the adhesion of paper dust (fine dust resulting from part of the thermal recording paper being peeled off).

なお、本実施形態においては、保護層6の最も外側の層を導電性高密度層63’とした場合について説明したが、これに限られない。その他の高密度層63を導電性高密度層63’としてもよい。例えば、図4に示すサーマルプリントヘッド101において、2つの低密度層62で挟まれた高密度層63を導電性高密度層63’としてもよい。また、図14に示すサーマルプリントヘッド103において、最も内側の高密度層63を導電性高密度層63’としてもよい。また、低密度層62のいずれかを導電性を付加したものとしてもよい。また、低密度層62および高密度層63の他に、導電性を有する導電層を追加するようにしてもよい。これらの場合でも、第4実施形態と同様の効果を奏することができる。 In addition, in the present embodiment, the case where the outermost layer of the protective layer 6 is the conductive high-density layer 63' has been described, but the present invention is not limited to this. Other high density layers 63 may be conductive high density layers 63'. For example, in the thermal print head 101 shown in FIG. 4, the high density layer 63 sandwiched between the two low density layers 62 may be the conductive high density layer 63'. Also, in the thermal print head 103 shown in FIG. 14, the innermost high density layer 63 may be a conductive high density layer 63'. Also, one of the low-density layers 62 may be made conductive. In addition to the low-density layer 62 and the high-density layer 63, a conductive layer having conductivity may be added. Even in these cases, the same effects as in the fourth embodiment can be obtained.

図16は、本発明の第5実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図16に示すサーマルプリントヘッド105は、保護層6の構成が、第1実施形態に係るサーマルプリントヘッド101(図1~5参照)と異なっている。第5実施形態に係る保護層6は、最も外側の高密度層63のさらに外側に、金属層66を備えている。 FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a thermal print head according to a fifth embodiment of the invention. A thermal print head 105 shown in FIG. 16 differs from the thermal print head 101 (see FIGS. 1 to 5) according to the first embodiment in the structure of the protective layer 6 . The protective layer 6 according to the fifth embodiment has a metal layer 66 further outside the outermost high-density layer 63 .

金属層66は、たとえばCrNからなり、最も外側の高密度層63のさらに外側に形成されている。金属層66は、たとえばスパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成されている。金属層66の厚さは特に限定されないが、たとえば0.2~1.0[μm]程度である。本実施形態では、金属層66は、最も外側の高密度層63の全面を覆うように形成されている。なお、金属層66は、例えば共通電極31に電気的に接続していてもよい。 The metal layer 66 is made of CrN, for example, and is formed outside the outermost high-density layer 63 . Metal layer 66 is formed by a thin film forming technique such as sputtering. Although the thickness of the metal layer 66 is not particularly limited, it is, for example, about 0.2 to 1.0 [μm]. In this embodiment, the metal layer 66 is formed to cover the entire surface of the outermost high-density layer 63 . Note that the metal layer 66 may be electrically connected to the common electrode 31, for example.

本実施形態においても、保護層6が低密度層62および高密度層63を備え、高密度層63が低密度層62より外側に形成されているので、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態においては、最も外側の高密度層63のさらに外側に、金属層66が形成されている。金属層66は離型性が高いので、保護層6の外面に、感熱記録紙の紙カスが付着することを抑制することができる。さらに、金属層66を共通電極31に電気的に接続した場合、保護層6の外面と感熱記録紙との摩擦により発生した静電気を効率よく逃がすことができる。これにより、静電気によって紙カスが保護層6の外面に付着することを抑制することができる。 Also in this embodiment, since the protective layer 6 includes the low density layer 62 and the high density layer 63, and the high density layer 63 is formed outside the low density layer 62, the same effect as in the first embodiment can be obtained. be able to. Furthermore, in this embodiment, a metal layer 66 is formed further outside the outermost high-density layer 63 . Since the metal layer 66 has high releasability, it is possible to suppress adhesion of paper shavings of the thermal recording paper to the outer surface of the protective layer 6 . Furthermore, when the metal layer 66 is electrically connected to the common electrode 31, static electricity generated by friction between the outer surface of the protective layer 6 and the thermal recording paper can be released efficiently. As a result, it is possible to prevent paper dust from adhering to the outer surface of the protective layer 6 due to static electricity.

なお、本実施形態では、金属層66が最も外側の高密度層63の全面を覆うように形成されているが、これに限られない。紙カスは、保護層6のうち抵抗体層4によってz方向側に突出した部分の下流側直近の領域に付着しやすいので、金属層66は、少なくとも当該領域に形成されていればよい。たとえば、当該突出した部分には形成されていなくてもよい。当該突出した部分に形成された金属層66が、感熱記録紙との摩擦で削られて、高密度層63が露出したとしても、突出した部分の下流側直近の領域の金属層66は残っているので、紙カスの付着を抑制するという効果は低減しない。 Although the metal layer 66 is formed to cover the entire surface of the outermost high-density layer 63 in this embodiment, the present invention is not limited to this. Since paper dust tends to adhere to a region of the protective layer 6 that is protruded in the z direction by the resistor layer 4, the metal layer 66 should be formed at least in that region. For example, it may not be formed on the projecting portion. Even if the metal layer 66 formed on the protruding portion is scraped off by friction with the thermal recording paper and the high-density layer 63 is exposed, the metal layer 66 in the region immediately downstream of the protruding portion remains. Therefore, the effect of suppressing adhesion of paper waste is not reduced.

また、本実施形態では、金属層66がCrNからなる場合について説明したが、金属層66の材質は限定されない。たとえば、TiN,TiC,TiCaN,ZnNなどの離形性の高い金属化合物であってもよく、高密度層63より紙カスが付着しにくくなる金属または金属化合物であればよい。なお、発明者の実験によると、金属層66を窒化金属とした場合に紙カスの付着をより抑制でき、CrNとした場合が最も紙カスの付着を抑制できたので、金属層66はCrNとするのが望ましい。 Moreover, although the case where the metal layer 66 is made of CrN has been described in the present embodiment, the material of the metal layer 66 is not limited. For example, metal compounds such as TiN, TiC, TiCaN, ZnN, etc. with high releasability may be used. According to experiments conducted by the inventors, when the metal layer 66 was made of a metal nitride, the adhesion of paper dust could be further suppressed, and when the metal layer 66 was made of CrN, the adhesion of paper dust could be suppressed most effectively. It is desirable to

なお、最も外側の高密度層63と金属層66との境界領域に、ta-CとCrNとが混在した混在層が積層されていてもよい。金属層66の形成工程においてCrNをスパッタリングした場合、最も外側の高密度層63の外側の領域にCrNが混じって、境界領域に混在層が形成される場合がある。本発明は、このように形成された混在層が積層される場合も含んでいる。 A mixed layer in which ta-C and CrN are mixed may be laminated in the boundary region between the outermost high-density layer 63 and the metal layer 66 . When CrN is sputtered in the step of forming the metal layer 66, CrN may be mixed in the outer region of the outermost high-density layer 63, forming a mixed layer in the boundary region. The present invention also includes the case where the mixed layers formed in this manner are laminated.

図17は、本発明の第6実施形態に係るサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。図17に示すサーマルプリントヘッド106は、保護層6の構成が、第5実施形態に係るサーマルプリントヘッド105(図16参照)と異なっている。第6実施形態に係る保護層6は、最も外側の高密度層63の外側に加えて、外側の低密度層62と内側の高密度層63との間にも、金属層66を備えている。つまり、サーマルプリントヘッド106の保護層6は、内側から外側に向かって、低密度層62、高密度層63、金属層66、低密度層62、高密度層63、金属層66の順で積層されている。 FIG. 17 is an enlarged cross-sectional view of essential parts showing a thermal print head according to a sixth embodiment of the present invention. A thermal print head 106 shown in FIG. 17 differs from the thermal print head 105 (see FIG. 16) according to the fifth embodiment in the structure of the protective layer 6 . The protective layer 6 according to the sixth embodiment has a metal layer 66 between the outer low density layer 62 and the inner high density layer 63 in addition to the outer side of the outermost high density layer 63. . That is, the protective layer 6 of the thermal print head 106 is laminated in the order of the low-density layer 62, the high-density layer 63, the metal layer 66, the low-density layer 62, the high-density layer 63, and the metal layer 66 from the inside to the outside. It is

低密度層62と高密度層63との間に形成される金属層66は、最も外側の高密度層63のさらに外側に形成される金属層66と同様である。すなわち、たとえばCrNからなり、たとえばスパッタリングなどの薄膜形成技術によって形成され、たとえば0.2~1.0[μm]程度の厚さとされる。保護層6は、図8に示す成膜処理装置9によるイオンビーム蒸着法によって、低密度層62および高密度層63が形成され、スパッタリングなどの薄膜形成技術によって、金属層66が形成され、これらが2回繰り返されることで形成される。なお、低密度層62と高密度層63との間に形成される金属層66は、例えば共通電極31に電気的に接続していてもよい。 The metal layer 66 formed between the low density layer 62 and the high density layer 63 is similar to the metal layer 66 formed outside the outermost high density layer 63 . That is, it is made of CrN, for example, formed by a thin film forming technique such as sputtering, and has a thickness of, for example, about 0.2 to 1.0 [μm]. In the protective layer 6, a low-density layer 62 and a high-density layer 63 are formed by ion beam vapor deposition using the film forming apparatus 9 shown in FIG. 8, and a metal layer 66 is formed by a thin film forming technique such as sputtering. is formed by repeating twice. The metal layer 66 formed between the low density layer 62 and the high density layer 63 may be electrically connected to the common electrode 31, for example.

本実施形態においても、保護層6が低密度層62および高密度層63を備え、高密度層63が低密度層62より外側に形成されているので、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態においては、最も外側の高密度層63のさらに外側に金属層66が形成されているので、保護層6の外面に、感熱記録紙の紙カスが付着することを抑制することができる。さらに、低密度層62と高密度層63との間に金属層66が形成されるので、保護層6の厚さをより厚くすることができる。また、当該金属層66は、外側に、耐摩耗性に優れた高密度層63および低密度層62が形成されているので、摩耗しにくい。当該金属層66を共通電極31に電気的に接続した場合、保護層6の外面と感熱記録紙との摩擦により発生した静電気を効率よく逃がすことができる。これにより、静電気によって紙カスが保護層6の外面に付着することを抑制することができる。この場合、外側の金属層66が離型性を発揮し、内側の金属層66が静電気の帯電を抑制する機能を発揮することで、紙カスの付着をより抑制できる。 Also in this embodiment, since the protective layer 6 includes the low density layer 62 and the high density layer 63, and the high density layer 63 is formed outside the low density layer 62, the same effect as in the first embodiment can be obtained. be able to. Furthermore, in the present embodiment, since the metal layer 66 is formed further outside the outermost high-density layer 63, it is possible to suppress adhesion of paper scraps of the thermal recording paper to the outer surface of the protective layer 6. can be done. Furthermore, since the metal layer 66 is formed between the low density layer 62 and the high density layer 63, the thickness of the protective layer 6 can be increased. In addition, since the metal layer 66 has the high-density layer 63 and the low-density layer 62 excellent in wear resistance formed on the outside, it is hard to wear. When the metal layer 66 is electrically connected to the common electrode 31, static electricity generated by friction between the outer surface of the protective layer 6 and the thermal recording paper can be released efficiently. As a result, it is possible to prevent paper dust from adhering to the outer surface of the protective layer 6 due to static electricity. In this case, the outer metal layer 66 exerts releasability and the inner metal layer 66 exerts the function of suppressing static electricity charging, thereby further suppressing adhesion of paper waste.

なお、内側の金属層66の配置は、上記したものに限られない。たとえば、外側の高密度層63と外側の低密度層62との間や、内側の高密度層63と内側の低密度層62との間に、金属層66を形成するようにしてもよい。また、最も外側の高密度層63の外側の金属層66を設けず、低密度層62と高密度層63との間にだけ金属層66を設けるようにしてもよい。つまり、保護層6を、内側から外側に向かって、低密度層62、高密度層63、金属層66、低密度層62、高密度層63の順で積層したものとしてもよい。この場合でも、金属層66を共通電極31に電気的に接続した場合、静電気を効率よく逃がすことができるので、紙カスが保護層6の外面に付着することを抑制することができる。 The arrangement of the inner metal layer 66 is not limited to that described above. For example, the metal layer 66 may be formed between the outer high density layer 63 and the outer low density layer 62 or between the inner high density layer 63 and the inner low density layer 62 . Alternatively, the metal layer 66 may be provided only between the low-density layer 62 and the high-density layer 63 without providing the metal layer 66 outside the outermost high-density layer 63 . That is, the protective layer 6 may be formed by laminating the low-density layer 62, the high-density layer 63, the metal layer 66, the low-density layer 62, and the high-density layer 63 in this order from the inside to the outside. Even in this case, when the metal layer 66 is electrically connected to the common electrode 31, the static electricity can be efficiently released, so that the adhesion of paper dust to the outer surface of the protective layer 6 can be suppressed.

上記第1ないし第6実施形態においては、本発明に係る保護層6を、いわゆる厚膜タイプのサーマルプリントヘッドに用いた場合について説明したが、これに限られない。本発明に係る保護層6は、いわゆる薄膜タイプのサーマルプリントヘッドにも用いることができる。また、基板1やガラス層2の形状にも関係なく、あらゆるタイプのサーマルプリントヘッドにも用いることができる。 In the first to sixth embodiments, the protective layer 6 according to the present invention is applied to a so-called thick-film type thermal print head, but the present invention is not limited to this. The protective layer 6 according to the present invention can also be used for a so-called thin film type thermal print head. Moreover, regardless of the shape of the substrate 1 and the glass layer 2, it can be used for any type of thermal printhead.

本発明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。本発明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。 The thermal printhead according to the invention is not limited to the embodiments described above. The specific configuration of each part of the thermal print head according to the present invention can be changed in various ways.

101~106:サーマルプリントヘッド
1 :基板
11 :主面
12 :裏面
2 :ガラス層
27 :支持ガラス層
3 :電極層
31 :共通電極
32 :帯状部(第1帯状部)
33 :連結部
34 :迂回部
35 :個別電極
36 :帯状部(第1帯状部)
37 :ボンディング部
4 :抵抗体層
41 :発熱部
5 :保護層(第2保護層)
5a :溝
6 :保護層
61 :下地層
62 :低密度層
63 :高密度層
63' :導電性高密度層
64 :第1中密度層
65 :第2中密度層
66 :金属層
6a :溝
71 :駆動IC
72 :パッド
73 :ワイヤ
82 :封止樹脂
83 :コネクタ
9 :成膜処理装置
91 :電源
92 :プラズマ生成部
93 :電磁気的空間フィルタ
95 :真空チャンバ
99 :プラズマ炭素イオン
W :成膜対象物
101 to 106: Thermal print head 1: Substrate 11: Main surface 12: Back surface 2: Glass layer 27: Supporting glass layer 3: Electrode layer 31: Common electrode 32: Strip (first strip)
33: connecting portion 34: detour portion 35: individual electrode 36: strip-shaped portion (first strip-shaped portion)
37: Bonding portion 4: Resistor layer 41: Heat generating portion 5: Protective layer (second protective layer)
5a: Groove 6: Protective layer 61: Base layer 62: Low density layer 63: High density layer 63': Conductive high density layer 64: First medium density layer 65: Second medium density layer 66: Metal layer 6a: Groove 71: drive IC
72 : Pad 73 : Wire 82 : Sealing resin 83 : Connector 9 : Film-forming processing device 91 : Power supply 92 : Plasma generator 93 : Electromagnetic spatial filter 95 : Vacuum chamber 99 : Plasma carbon ion W : Film-forming object

Claims (12)

一方の面である主面を有する基板と、
前記基板の主面側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、
前記抵抗体層の少なくとも一部を覆う保護層と、
を備えており、
前記保護層は、炭素を主成分とする低密度層と、炭素を主成分とし、前記低密度層より密度の高い高密度層と、を備え、
前記高密度層は、第1の高密度層と、前記第1の高密度層より外側に位置する第2の高密度層と、を含み、
前記低密度層は、前記第1の高密度層より前記基板側に位置する第1の低密度層と、前記第1の高密度層と前記第2の高密度層との間に位置し、前記第1の低密度層より厚い第2の低密度層と、を含み、
前記低密度層および前記高密度層はどちらも、密度が2.5g/cm 3 以上であるテトラヘデラル・アモルファスカーボンにより形成されている、
サーマルプリントヘッド。
a substrate having a main surface that is one surface;
a resistor layer formed on the main surface side of the substrate;
an electrode layer for energizing the resistor layer;
a protective layer covering at least a portion of the resistor layer;
and
The protective layer includes a low-density layer containing carbon as a main component and a high-density layer containing carbon as a main component and having a higher density than the low-density layer,
The high density layer includes a first high density layer and a second high density layer located outside the first high density layer,
The low-density layer is located between a first low-density layer located closer to the substrate than the first high-density layer and the first high-density layer and the second high-density layer, a second low density layer thicker than the first low density layer ;
Both the low-density layer and the high-density layer are made of tetrahedral amorphous carbon having a density of 2.5 g/cm 3 or more,
thermal print head.
前記低密度層と前記高密度層との境界領域では、前記低密度層側から前記高密度層側に向かうにつれて密度が漸増している、
請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。
In the boundary region between the low-density layer and the high-density layer, the density gradually increases from the low-density layer side toward the high-density layer side.
A thermal printhead according to claim 1 .
前記高密度層の厚さは、前記低密度層の厚さより薄い、
請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。
the thickness of the high density layer is less than the thickness of the low density layer;
3. A thermal printhead according to claim 1 or 2 .
前記高密度層の厚さは、5~50[nm]である、
請求項1ないしのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
The thickness of the high-density layer is 5 to 50 [nm],
4. A thermal printhead according to any one of claims 1 to 3 .
前記低密度層の厚さは、200~2000[nm]である、
請求項1ないしのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
The thickness of the low density layer is 200 to 2000 [nm],
A thermal printhead according to any one of claims 1 to 4 .
前記保護層の内側に配置される第2保護層をさらに備えており、
前記保護層は、前記第2保護層と接する下地層をさらに備えている、
請求項1ないしのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
further comprising a second protective layer disposed inside the protective layer,
The protective layer further comprises an underlying layer in contact with the second protective layer,
A thermal printhead according to any one of claims 1 to 5 .
前記電極層は、
副走査方向に延び、主走査方向に互いに離間して配置される複数の第1帯状部、および、複数の前記第1帯状部と接続し、前記主走査方向に延びる連結部を有する共通電極と、
前記副走査方向に延びる第2帯状部をそれぞれ有し、前記基板の前記主走査方向に互いに離間して配置される複数の個別電極と、
を備えており、
前記抵抗体層は、
前記主走査方向に延びる帯状であり、
前記第1帯状部および前記第2帯状部は、前記主走査方向において交互に、前記抵抗体層に交差するように配置されている、
請求項1ないしのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
The electrode layer is
a plurality of first strips extending in the sub-scanning direction and spaced apart from each other in the main scanning direction; and a common electrode having a connecting portion connected to the plurality of first strips and extending in the main scanning direction. ,
a plurality of individual electrodes each having a second band-shaped portion extending in the sub-scanning direction and arranged apart from each other in the main scanning direction of the substrate;
and
The resistor layer is
It has a strip shape extending in the main scanning direction,
The first strip-shaped portion and the second strip-shaped portion are alternately arranged in the main scanning direction so as to intersect the resistor layer,
A thermal printhead according to any one of claims 1 to 6 .
前記保護層の外面の、前記基板の厚さ方向視において前記抵抗体層に重なる部分には、前記主走査方向に直交する方向の溝が形成されている、
請求項に記載のサーマルプリントヘッド。
Grooves are formed in a direction orthogonal to the main scanning direction in a portion of the outer surface of the protective layer that overlaps with the resistor layer when viewed in the thickness direction of the substrate.
A thermal printhead according to claim 7 .
前記保護層は、金属または金属化合物からなる金属層をさらに備えている、
請求項1ないしのいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
The protective layer further comprises a metal layer made of a metal or metal compound,
A thermal printhead according to any one of claims 1 to 8 .
前記金属層は、窒化金属により形成されている、
請求項に記載のサーマルプリントヘッド。
The metal layer is formed of a metal nitride,
A thermal printhead according to claim 9 .
前記金属層は、CrNにより形成されている、
請求項10に記載のサーマルプリントヘッド。
wherein the metal layer is made of CrN;
A thermal printhead according to claim 10 .
前記金属層は、前記保護層の最も外側に配置されている、
請求項ないし11のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
wherein the metal layer is arranged on the outermost side of the protective layer;
A thermal printhead according to any one of claims 9 to 11 .
JP2021186173A 2017-03-28 2021-11-16 thermal print head Active JP7122448B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017062915 2017-03-28
JP2017062915 2017-03-28
JP2017157467A JP2018165048A (en) 2017-03-28 2017-08-17 Thermal print head

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017157467A Division JP2018165048A (en) 2017-03-28 2017-08-17 Thermal print head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022010318A JP2022010318A (en) 2022-01-14
JP7122448B2 true JP7122448B2 (en) 2022-08-19

Family

ID=63782397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021186173A Active JP7122448B2 (en) 2017-03-28 2021-11-16 thermal print head

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7122448B2 (en)
CN (1) CN108656757B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109693451A (en) * 2019-01-28 2019-04-30 山东华菱电子股份有限公司 A kind of thermal printing head heating base plate and its manufacturing method
JP7271260B2 (en) * 2019-03-29 2023-05-11 ローム株式会社 thermal print head
CN114434975B (en) * 2020-10-30 2024-01-05 深圳市博思得科技发展有限公司 Thermal print head and method for manufacturing the same

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000052584A (en) 1998-08-04 2000-02-22 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2000094729A (en) 1998-07-24 2000-04-04 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2000272152A (en) 1999-03-25 2000-10-03 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2002322555A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Kobe Steel Ltd Diamond-like carbon multilayered film
JP2006231523A (en) 2005-02-22 2006-09-07 Toshiba Hokuto Electronics Corp Thermal head
JP2007276344A (en) 2006-04-10 2007-10-25 Fuji Xerox Co Ltd Droplet discharge head, its manufacturing method, and droplet discharge apparatus
JP2008297171A (en) 2007-06-01 2008-12-11 Toyohashi Univ Of Technology Diamond-like carbon (dlc) film and dlc coated die
JP2011189720A (en) 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Hokuto Electronics Corp Thermal print head and method for manufacturing the same
JP2018165048A (en) 2017-03-28 2018-10-25 ローム株式会社 Thermal print head

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62212170A (en) * 1986-03-14 1987-09-18 Alps Electric Co Ltd Thermal head
KR930004777B1 (en) * 1987-01-31 1993-06-08 가부시키가이샤 도시바 Heat resistant insulating coating material and thermal head making use thereof
JPH06238933A (en) * 1992-07-03 1994-08-30 Hitachi Koki Co Ltd Thermal printing head and thermal printer
JP3069247B2 (en) * 1994-07-29 2000-07-24 アルプス電気株式会社 Thermal head
US5745147A (en) * 1995-07-13 1998-04-28 Eastman Kodak Company Resistance-stable thermal print heads
JPH10217522A (en) * 1997-02-07 1998-08-18 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head and manufacture of thermal head
US6483528B1 (en) * 1999-06-15 2002-11-19 Rohm Co., Ltd. Thermal print head and method of manufacturing thereof
JP4367771B2 (en) * 2004-06-15 2009-11-18 ローム株式会社 Thermal head
CN101020391B (en) * 2006-02-14 2010-04-14 山东华菱电子有限公司 Thermosensitive printing head and thermal printer therewith
JP4584947B2 (en) * 2007-03-15 2010-11-24 ローム株式会社 Thermal print head
JP2010247470A (en) * 2009-04-17 2010-11-04 Kyocera Corp Thermal head, thermal printer equipped with the same, and method for driving thermal head

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094729A (en) 1998-07-24 2000-04-04 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2000052584A (en) 1998-08-04 2000-02-22 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2000272152A (en) 1999-03-25 2000-10-03 Fuji Photo Film Co Ltd Thermal head
JP2002322555A (en) 2001-04-25 2002-11-08 Kobe Steel Ltd Diamond-like carbon multilayered film
JP2006231523A (en) 2005-02-22 2006-09-07 Toshiba Hokuto Electronics Corp Thermal head
JP2007276344A (en) 2006-04-10 2007-10-25 Fuji Xerox Co Ltd Droplet discharge head, its manufacturing method, and droplet discharge apparatus
JP2008297171A (en) 2007-06-01 2008-12-11 Toyohashi Univ Of Technology Diamond-like carbon (dlc) film and dlc coated die
JP2011189720A (en) 2010-03-17 2011-09-29 Toshiba Hokuto Electronics Corp Thermal print head and method for manufacturing the same
JP2018165048A (en) 2017-03-28 2018-10-25 ローム株式会社 Thermal print head

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022010318A (en) 2022-01-14
CN108656757A (en) 2018-10-16
CN108656757B (en) 2020-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7122448B2 (en) thermal print head
US7502044B2 (en) Thermal head and thermal printer
JP5918383B2 (en) Thermal head and thermal printer equipped with the same
WO2015111520A1 (en) Thermal print head and thermal printer
TW200528299A (en) Thermal print head
EP0415622B1 (en) Recording head including electrode supporting substrate having thin-walled contact end portion, and substrate reinforcing layer
JP2018165048A (en) Thermal print head
WO2005105462A1 (en) Thermal print head
JP4684352B2 (en) RECORDING HEAD AND RECORDING DEVICE HAVING THE SAME
JP4541229B2 (en) Thermal head and manufacturing method thereof
JP2009126117A (en) Thermal print head, its manufacturing method and thermal printer
CN111746145B (en) Thermal print head
JP2018034407A (en) Thermal print head and thermal printer
JPH0421460A (en) Conduction-type recording head
JP2012056279A (en) Thermal head
JP5230455B2 (en) RECORDING HEAD, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND MULTI-PIECE SUBSTRATE AND RECORDING DEVICE
WO1996041722A1 (en) Method of forming auxiliary electrode layer for common electrode pattern in thermal head
JP5670076B2 (en) Thermal print head and manufacturing method thereof
JP2531696B2 (en) Thermal head
JP2010269555A (en) Thermal head, and thermal printer equipped therewith
JP2010179551A (en) Thermal head and method for manufacturing the same
JP4969600B2 (en) Thermal print head
JP2010240876A (en) Thermal print head and method for manufacturing the same
JP5225020B2 (en) RECORDING HEAD AND RECORDING DEVICE HAVING THE SAME
JP2001301217A (en) Thermal print head and method of manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211117

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7122448

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150