JPWO2013080915A1 - サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ - Google Patents
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Abstract
【課題】 保護層の剥離の発生を低減することができるサーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタを提供する。
【解決手段】 サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた電極と、電極に接続され、一部が発熱部９として機能する電気抵抗体１５と、電極上および発熱部９上に設けられた保護層２５と、を備え、保護層２５は、珪素窒化物または珪素酸化物を含む第１層２５Ａと、第１層２５Ａ上に設けられ、タンタル酸化物および珪素酸窒化物を含む第２層２５ｂと、を有する。
【選択図】 図３
【解決手段】 サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた電極と、電極に接続され、一部が発熱部９として機能する電気抵抗体１５と、電極上および発熱部９上に設けられた保護層２５と、を備え、保護層２５は、珪素窒化物または珪素酸化物を含む第１層２５Ａと、第１層２５Ａ上に設けられ、タンタル酸化物および珪素酸窒化物を含む第２層２５ｂと、を有する。
【選択図】 図３
Description
本発明は、サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタに関する。
従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、基板と、基板上に設けられた電極と、電極に接続され、一部が発熱部として機能する電気抵抗体と、電極上および発熱部上に設けられた保護層とを備えるサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、電極上および発熱部上にＳｉＯ２からなる第１層が設けられ、かつ第１層上にＴａ２Ｏ５からなる第２層が設けられた保護層が記載されている。
特許文献１に記載のサーマルヘッドでは、ＳｉＯ２からなる第１層上にＴａ２Ｏ５からなる第２層が設けられている。そのため、第１層と第２層との熱膨張率の差に起因して、第２層が第１層から剥離する可能性があった。
本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、基板上に設けられた電極と、電極に接続され、一部が発熱部として機能する電気抵抗体と、電極上および発熱部上に設けられた保護層と、を備えている。また、保護層は、珪素窒化物または珪素酸化物を含む第１層と、第１層上に設けられ、タンタル酸化物および珪素酸窒化物を含む第２層とを有する。
本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラとを備える。
本発明によれば、保護層に剥離が生じる可能性を低減することができる。
以下、本発明のサーマルヘッドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１，２に示すように、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、放熱体１と、放熱体１上に配置されたヘッド基体３と、ヘッド基体３に接続されたフレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）とを備えている。なお、図１では、ＦＰＣ５の図示を省略し、ＦＰＣ５が配置される領域を一点鎖線で示す。
放熱体１は、板状に形成されており、平面視で長方形状を有している。放熱体１は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、後述するようにヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱の一部を放熱する機能を有している。また、放熱体１の上面には、両面テープあるいは接着剤等（不図示）によってヘッド基体３が接着されている。
ヘッド基体３は、平面視で長方形状の基板７と、基板７上に設けられ、基板７の長手方向に沿って配列された複数の発熱部９と、発熱部９の配列方向に沿って基板７上に並べて配置された複数の駆動ＩＣ１１とを備えている。
基板７は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
基板７の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、下地部１３ａと隆起部１３ｂとを有している。下地部１３ａは基板７の上面全体に形成されている。隆起部１３ｂは複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしており、印画する記録媒体を後述する保護層２５に良好に押し当てるように機能する。
また、蓄熱層１３は、例えば、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積することで、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くし、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めるように機能する。蓄熱層１３は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板７の上面に塗布し、焼成することで形成される。
図２に示すように、蓄熱層１３の上面には、電気抵抗層１５が設けられている。電気抵抗層１５は、蓄熱層１３と、後述する共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１との間に介在している。図１に示すように、電気抵抗層１５は、平面視して、これらの共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１と同形状の領域（以下、介在領域という）と、共通電極１７と個別電極１９との間から露出した複数の領域（以下、露出領域という）とを有している。なお、図１では、電気抵抗層１５の介在領域は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１で隠れている。
電気抵抗層１５の各露出領域は、上記の発熱部９を形成している。そして、複数の露出領域が、図１に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されて発熱部９を構成している。複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１においては簡略化して記載しているが、例えば、６００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）の密度で配置されている。
電気抵抗層１５は、例えば、タンタル窒化物系（ＴａＮ系）、タンタル珪素酸化物系（ＴａＳｉＯ系）、タンタル珪素酸窒化物系（ＴａＳｉＮＯ系）、タンタル珪素酸化物系（ＴｉＳｉＯ系）、チタン珪素炭酸化物系（ＴｉＳｉＣＯ系）またはニオブ珪素酸化物系（ＮｂＳｉＯ系）等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、後述する共通電極１７と個別電極１９との間に電圧が印加され、発熱部９に電流が供給されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。
図１，２に示すように、電気抵抗層１５の上面には、共通電極１７、複数の個別電極１９および複数の接続電極２１が設けられている。これらの共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
共通電極１７は、複数の発熱部９とＦＰＣ５とを接続するためのものである。図１に示すように、共通電極１７は、主配線部１７ａと副配線部１７ｂとリード部１７ｃとを有している。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺に沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の一方の短辺および他方の短辺のそれぞれに沿って延び、一端部が主配線部１７ａに接続され、他端部がＦＰＣ５に接続されている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延び、先端部が各発熱部９に接続されている。そして、共通電極１７は、副配線部１７ｂの他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、ＦＰＣ５と各発熱部９との間を電気的に接続している。
複数の個別電極１９は、各発熱部９と駆動ＩＣ１１とを接続するためのものである。図１，２に示すように、各個別電極１９は、一端部が発熱部９に接続され、他端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置されるように、各発熱部９から駆動ＩＣ１１の配置領域に向かって個別に帯状に延びている。そして、各個別電極１９の他端部が駆動ＩＣ１１に接続されることにより、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間が電気的に接続されている。より詳細には、個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の群に分け、各群の発熱部９を、各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１に電気的に接続している。
なお、本実施形態では、上記のように共通電極１７のリード部１７ｃと個別電極１９とが発熱部９に接続されており、リード部１７ｃと個別電極１９とが対向して配置されている。本実施形態では、このようにして、発熱部９に接続される電極が対になって形成されている。
複数の接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５とを接続するためのものである。図１，２に示すように、各接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１の配置領域に配置され、他端部が基板７の他方の長辺の近傍に配置されるように、帯状に延びている。そして、複数の接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１に接続されるとともに、他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。なお、各駆動ＩＣ１１に接続された複数の接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
駆動ＩＣ１１は、図１，２に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されているとともに、個別電極１９の他端部と接続電極２１の一端部とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御するためのものであり、内部に複数のスイッチング素子を有している。
各駆動ＩＣ１１は、各駆動ＩＣ１１に接続された各個別電極１９に対応するように、内部に複数のスイッチング素子（不図示）が設けられている。そして、図２に示すように、各駆動ＩＣ１１は、各スイッチング素子に接続された一方の接続端子１１ａが個別電極１９に接続されており、各スイッチング素子に接続された他方の接続端子１１ｂが接続電極２１の上記のグランド電極配線に接続されている。
上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層１３上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。なお、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、同じ工程によって同時に形成することができる。
図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、発熱部９、共通電極１７の一部および個別電極１９の一部を被覆する保護層２５が形成されている。なお、図１では、説明の便宜上、保護層２５の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、保護層２５は、蓄熱層１３の上面の左側の領域を覆うように設けられている。これにより、発熱部９、共通電極１７の主配線部１７ａ、副配線部１７ｂの一部、リード部１７ｃおよび個別電極１９上に、保護層２５が形成されている。
保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食あるいは、印画する記録媒体との接触による摩耗から保護するためのものである。
より詳細には、保護層２５は、図３に示すように、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９上に設けられた第１層２５Ａと、第１層２５Ａ上に設けられた第２層２５Ｂとを備えている。
第１層２５Ａは、珪素酸化物（以下、ＳｉＮと称する場合がある）を含み、電気絶縁性を有する電気絶縁層である。第１層２５Ａは、図３に示すように、共通電極１７および個別電極１９の双方に接触しているが、電気絶縁性を有していることにより、共通電極１７と個別電極１９との短絡を防止している。
第１層２５Ａは、ＳｉＮを主成分としており、例えば、Ｎを５７原子％以上含有するＳｉＮで形成することができる。そして、第１層２５Ａの厚さは、例えば、０．５μｍ〜１２μｍとされている。なお、ＳｉＮを主成分とするとは、第１層２５Ａ中に含有されるＳｉおよびＮの含有率をあわせて８０原子％以上であることを示している。ＳｉＮは、珪素の窒化物であり、例えば、Ｓｉ３Ｎ４を例示することができる。なお、ＳｉＮは非化学量論的組成を有するものであり、Ｓｉ３Ｎ４に限定されるものではない。
第１層２５Ａは、ＳｉＮを主成分として形成されていることにより、第１層２５ＡがＯを含有しない構成となる。それにより、第１層２５Ａに接する各種電極および発熱部９が酸化する可能性を低減することができる。
また、第１層２５Ａは、珪素酸化物（以下、ＳｉＯと称する場合がある）を主成分として形成することもできる。ＳｉＯは珪素の酸化物であり、例えば、ＳｉＯ２を例示することができる。なお、ＳｉＯは非化学量論的組成を有するものであり、ＳｉＯ２に限定されるものではない。なお、第１層２５Ａは、ＳｉＮまたはＳｉＯ以外に１〜５原子％のＡｌ等の添加元素を含有していてもよい。
第２層２５Ｂは、第１層２５Ａ上に形成されており、発熱部９は、保護層２５の第２層２５Ｂを介して記録媒体と接触する構成となっている。そのため、第２層２５Ｂは、第１層２５Ａとの密着性が要求される。また、第２層２５Ｂは、記録媒体と接触するため耐摩耗性、硬度、およびすべり性も要求される。
耐摩耗性は、保護層２５の記録媒体と接触することにより生じる摩耗に対する強さを示す。保護層２５を構成する各層の密着性が低いと、保護層２５を構成する各層が剥離してしまい、保護層２５の耐摩耗性が低くなる可能性がある。硬度は、保護層２５の機械的な硬さを示し、指標として、ビッカース硬度を例示することができる。すべり性は、記録媒体およびインクリボンの搬送しやすさを示し、すべり性が悪いと記録媒体およびインクリボンにしわが生じてしまう可能性がある。
第２層２５Ｂは、タンタル酸化物（以下、ＴａＯと称する場合がある）、および珪素酸窒化物（以下、ＳｉＯＮと称する場合がある）を含む層である。第２層２５Ｂは、Ｔａ２Ｏ５を１７〜７５体積％含有し、ＳｉＯＮを８３〜２５体積％含有することが好ましく、Ｔａ２Ｏ５を２５〜７５体積％含有し、ＳｉＯＮを７５〜２５体積％含有することがさらに好ましい。
ＴａＯは、タンタルの酸化物であり、例えば、Ｔａ２Ｏ５を例示することができる。なお、ＴａＯは非化学量論的組成を有するものであり、Ｔａ２Ｏ５に限定されるものではない。以下、ＴａＯはＴａ２Ｏ５を用いて説明する。ＳｉＯＮは、珪素の酸窒化物であり、非化学量論的組成を有するものである。なお、第２層２５Ｂは、ＴａＯおよびＳｉＯＮ以外に他の金属元素を添加元素として含有していてもよい。添加元素としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｙ、Ｚｎ、Ｚｒを例示することができる。
第２層２５Ｂは、Ｔａ２Ｏ５およびＳｉＯＮの混合層として設けられているため、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの密着性を向上させることができ、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとが剥離する可能性を低減することができる。
さらに、ＳｉＯＮを８３〜２５体積％含有することから、保護膜２５の耐摩耗性および硬度を向上させることができるとともに、Ｔａ２Ｏ５を１７〜７５体積％含有することから、すべり性を向上させることができる。
なお、記録媒体に合わせてＴａ２Ｏ５の含有量を増加させてもよい。例えば、滑りにくい記録媒体を用いる場合には、Ｔａ２Ｏ５の含有量を増加させることにより、第２層２５Ｂに含有されるＴａの含有量を増加させることができ、第２層２５Ｂのすべり性を向上させることができる。なお、滑りにくい記録媒体とは、例えば、昇華型インクリボン等を例示することができ、記録媒体の保護層２５と接する面の摩擦係数が高い記録媒体である。
さらに、本実施形態では、第２層２５Ｂを形成するＴａ２Ｏ５の有する次の特性によって、サーマルヘッドＸ１での印画時に、耐摩耗性を向上させつつ、紙等の記録媒体が第２層２５Ｂに引っ掛かりながら搬送される現象（いわゆるスティッキング）の発生を低減することができる。
つまり、スティッキングが発生する要因の一つとして、第２層２５Ｂ上に紙粉等の異物が焦げ付くことで、焦げ付いた異物と記録媒体との間に大きな抵抗力が生じることが挙げられる。これに対し、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第２層２５ＢがＴａ２Ｏ５を含む材料層で形成されており、第２層２５Ｂの表面が適度に摩耗することに伴って、第２層２５Ｂの表面に焦げ付いた異物が、第２層２５Ｂから離脱することとなる。そのため、焦げ付いた異物に起因するスティッキングの発生を低減することができる。そして、第２層２５Ｂは耐摩耗性のあるＳｉＯＮを含むことから、第２層２５Ｂのすべり性を向上させつつ、耐摩耗性の向上した保護層２５とすることができる。
これに加え、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、第２層２５Ｂが、純Ｔａではなく、Ｔａの酸化物であるＴａ２Ｏ５によって形成されている。これにより、第２層２５Ｂが純Ｔａで形成されている場合に比べて、第２層２５Ｂが化学的に安定した層となっているため、耐摩耗性を向上させることができる。したがって、本実施形態では、サーマルヘッドＸ１での印画時の耐摩耗性を向上させつつ、スティッキングの発生を低減することができる。
また、第２層２５Ｂは、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．７１であることが好ましく、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．０であることがさらに好ましい。原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．７１とするには、例えば、第２層２５Ｂは、Ｔａ２Ｏ５を１７〜７５体積％含有し、ＳｉＯＮを８３〜２５体積％含有すればよい。
第２層２５Ｂは、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．７１であることから、良好なすべり性を保持しつつ、耐摩耗性をさらに向上させることができる。つまり、インクリボンにしわが生じる可能性を低減しつつ、耐摩耗性が向上した耐用年数の長いサーマルヘッドＸ１とすることができる。
第２層２５Ｂは、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．７１であるため、原子比でＴａに対してＯの含有率が高く、第２層２５Ｂに存在する膜応力が小さくなることとなる。それにより、第２層２５Ｂの密着性が向上して、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとが剥離する可能性を低減することができる。そのため、保護層２５の耐摩耗性を向上させることができる。
また、第２層２５Ｂは、原子比でＴａに対してＳｉが０．５５〜８．１８であることが好ましく、原子比でＴａに対してＳｉが１．６〜５．０であることがさらに好ましい。それにより、第２層２５Ｂ中のＳｉＯおよびＳｉＮの結合を増加させることができ、耐摩耗性を向上させることができる。
また、原子比でＴａに対してＮが０．５７〜８．６１であることが好ましく、原子比でＴａに対してＮが０．５７〜５．１７であることがさらに好ましい。それにより、ＳｉＮの結合を増加させることができる。ＳｉＮの結合は結合力が高いため、耐摩耗性をさらに向上させることができる。また、ＳｉＮの結合が増加することから硬度を向上させることができる。
さらに、第２層２５Ｂは、原子比でＴａに対してＮが０．５７〜８．６１であることにより、Ｔａによるすべり性を維持しつつ、ＳｉＮの結合の存在により耐摩耗性を向上させることができる。
第２層２５Ｂは、Ｓｉを１３〜３８原子％、Ｏを１７〜４９原子％、Ｎを１４〜４０原子％含有することが好ましく、Ｓｉを２５〜３５原子％、Ｏを２１〜３４原子％、Ｎを２６〜３７原子％含有することがさらに好ましい。第２層２５Ｂを構成する元素が上記範囲にあることにより、第２層２５Ｂと第１層２５Ａとの密着性を向上させることができる。また、第２層２５Ｂの硬度を高くすることができる。また、第２層２５Ｂの耐摩耗性を向上させることができる。また、第２層２５Ｂのすべり性を向上させることができる。
なお、第２層２５Ｂに含有されている各種元素の含有量は、例えばＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）解析にて確認することができる。
上記の第１層２５Ａ、および第２層２５Ｂを有する保護層２５は、例えば、次のように形成することができる。
まず、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９上に第１層２５Ａを形成する。具体的には、ＳｉＮを主成分とする焼結体をスパッタリングターゲットとしてスパッタリングを行い、ＳｉＮを含む第１層２５Ａを形成する。ＳｉＯを含む第１層２５Ａを形成する場合ＳｉＯを主成分とする焼結体をスパッタリングターゲットとすればよい。
次に、第１層２５Ａ上に第２層２５Ｂを形成する。具体的には、例えば、Ｓｉ３Ｎ４とＳｉＯ２とが５０：５０の混合比で混合されたＳｉＯＮの焼結体と、Ｔａ２Ｏ５の焼結体とをスパッタリングターゲットとして、２つのスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行い、ＳｉＯＮおよびＴａＯを含む第２層２５Ｂを形成する。なお、第２層２５ＢにおけるＳｉＯＮおよびＴａＯの含有率は、例えば、スパッタリングターゲットに印加するＲＦ電圧の値を変化させることにより、制御することができる。例えば、ＳｉＯＮのスパッタリングターゲットに印加するＲＦ電圧の値を大きくすることで、第２層２５Ｂ中ＳｉＯＮの含有率を高くすることができる。なお、ＳｉＯＮおよびＴａ２Ｏ５が所定の比率で混合された焼結体をスパッタリングターゲットとしてもよく、他の元素を添加物として添加したスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングを行ってもよい。
以上のようにして、第１層２５Ａおよび第２層２５Ｂを備える保護層２５を形成することができる。なお、各層を形成する際に行うスパッタリングは、例えば、公知の高周波スパッタリング法、ノンバイアススパッタリング法あるいはバイアススパッタリング法を適宜用いることができる。
図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、被覆層２７の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。図示例では、被覆層２７は、蓄熱層１３の上面の保護層２５よりも右側の領域を部分的に覆うように設けられている。被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護するためのものである。なお、被覆層２７は、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にするため、図２に示すように保護層２５の端部に重なるようにして形成されている。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料で形成することができる。また、被覆層２７は、例えば、スクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。
なお、図１，２に示すように、後述するＦＰＣ５を接続する共通電極１７の副配線部１７ｂおよび接続電極２１の端部は、被覆層２７から露出しており、ＦＰＣ５が接続されるようになっている。
また、被覆層２７は、駆動ＩＣ１１を接続する個別電極１９および接続電極２１の端部を露出させるための開口部（不図示）が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１自体の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部の保護のため、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって被覆されることで封止されている。
ＦＰＣ５は、図１，２に示すように、基板７の長手方向に沿って延びており、上記のように共通電極１７の副配線部１７ｂおよび各接続電極２１に接続されている。ＦＰＣ５は、絶縁性の樹脂層５ａの内部に複数のプリント配線５ｂが配線された周知のものであり、各プリント配線がコネクタ３１を介して外部の電源装置および制御装置等に電気的に接続されている。図１，２に示すように、ＦＰＣ５は、ヘッド基体３側の端部において、プリント配線５ｂが、導電性接合材料である半田材料、または電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電フィルム（ＡＣＦ）等からなる接合材３２（図２参照）によって、共通電極１７の副配線部１７ｂの端部および各接続電極２１の端部に接続されている。
ＦＰＣ５と放熱体１との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板３３が設けられている。補強板３３は、ＦＰＣ５の下面に両面テープあるいは接着剤等（不図示）によって接着されることにより、ＦＰＣ５を補強するように機能している。また、補強板３３が放熱体１の上面に両面テープあるいは接着剤等（不図示）によって接着されることにより、ＦＰＣ５が放熱体１上に固定されている。
次に、本発明のサーマルプリンタの一実施形態について、図４を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態のサーマルプリンタＺの概略構成図である。
図４に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺは、上述のサーマルヘッドＸ１、搬送機構４０、プラテンローラ５０、電源装置６０および制御装置７０を備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺの筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の配列方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。
搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図４の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものであり、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を有している。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、記録媒体Ｐとしてインクが転写される受像紙等を用いる場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送するようになっている。
プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧するためのものであり、記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。
電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸの発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給するためのものである。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給するためのものである。
本実施形態のサーマルプリンタＺは、図４に示すように、プラテンローラ５０によって記録媒体をサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることで、記録媒体Ｐに所定の印画を行うことができる。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行うことができる。
＜第２の実施形態＞
図５を用いて第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２において、保護層２５は、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間にＳｉＯＮを含む密着層２５Ｃを備えている。その他の点は第１の実施形態に係るサーマルヘッドＸ１と同様であり、説明を省略する。
図５を用いて第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２において、保護層２５は、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間にＳｉＯＮを含む密着層２５Ｃを備えている。その他の点は第１の実施形態に係るサーマルヘッドＸ１と同様であり、説明を省略する。
密着層２５Ｃは、ＳｉＯＮにより形成されており、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの密着性を高める機能を有している。密着層２５ＣはＳｉＯＮを主成分としており、Ｓｉ、ＯおよびＮをあわせて８５原子％以上含有している。なお、Ａｌ等の添加元素を０．１〜５原子％含有していてもよい。
密着層２５Ｃは、ＳｉＯＮの焼結体をスパッタリングのターゲットとしてスパッタリングすることにより形成することができる。密着層２５Ｃの厚みは０．１〜０．５μｍとすることができる。
サーマルヘッドＸ２において、保護層２５は、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間に、ＳｉＯＮを含む密着層２５Ｃが介在している。そのため、密着層２５Ｃが、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間に介在しない場合に比べて、第１層２５Ａ上に位置する第２層２５Ｂの密着性を向上させることができ、第２層２５Ｂの剥離の発生を低減することができる。
それにより、本実施形態のように密着層２５Ｃが第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間に介在する場合の方が、介在しない場合に比べて、第１層２５Ａと第２層２５Ｂとの間の結合エネルギーを向上させることができるため、第１層２５Ａ上への第２層２５Ｂの密着性を向上させることができる。その結果、第２層２５Ｂの剥離の発生を低減することができる。
上記の第１層２５Ａ、第２層２５Ｂ、および密着層２５Ｃを有する保護層２５は、例えば、次のように形成することができる。
まず、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９上に第１層２５Ａを形成する。次に、ＳｉＯＮを含む焼結体をスパッタリングターゲットとしてスパッタリングを行い密着層２５Ｃを形成する。そして、密着層２５Ｃ上に第２層２５Ｂを形成することによりサーマルヘッドＸ２を作製することができる。特に第２層２５Ｂを形成する際に、ＳｉＯＮおよびＴａ２Ｏ５のスパッタリングターゲットを用いる場合には、密着層２５Ｃ形成時は、ＳｉＯＮのスパッタリングターゲットのみにＲＦ電圧を印加し、第２層２５Ｂ形成時には、ＳｉＯＮおよびＴａ２Ｏ５のスパッタリングターゲットにＲＦ電圧を印加すればよい。
また、密着層２５Ｃをタンタル窒化物（以下、ＴａＮと称する場合がある）を主成分としてもよい。ＴａＮは、タンタルの窒化物であり、例えば、Ｔａ３Ｎ５を例示することができる。なお、ＴａＮは非化学量論的組成を有するものであり、Ｔａ３Ｎ５に限定されるものではない。
密着層２５ＣをＴａＮにより形成した場合においても、第１層２５Ａ上に位置する第２層２５Ｂの密着性を向上させることができ、第２層２５Ｂの剥離の発生を低減することができる。特に、第１層２５ＡをＳｉＮにより形成し、第２層２５ＢをＴａＯおよびＳｉＯＮにより形成した場合、密着層２５Ｃが第１層２５Ａを構成する元素と第２層２５Ｂを構成する元素とを含有することとなり、密着性をさらに向上することができる。
なお、密着層２５ＣをＳｉＯＮおよびＴａＮを含む構成としてもよい。その場合においても同様の効果を奏することができる。
＜第３の実施形態＞
図６を用いて、第３の実施形態に係るサーマルヘッドＸ３について説明する。サーマルヘッドＸ３において、保護層２５は、第２層２５Ｂ上に第３層２５Ｄがさらに設けられている点で第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸ２と異なり、その他の点は同様である。
図６を用いて、第３の実施形態に係るサーマルヘッドＸ３について説明する。サーマルヘッドＸ３において、保護層２５は、第２層２５Ｂ上に第３層２５Ｄがさらに設けられている点で第２の実施形態に係るサーマルヘッドＸ２と異なり、その他の点は同様である。
第３層２５Ｄは、第２層２５Ｂの上面を覆うように設けられており、第３層２５Ｄに生じた静電気を外部に除電する機能を有している。そのため、第３層２５Ｄは、グランド電位に保持されている。このように、第３層２５Ｄが除電機能を有しているため、サーマルヘッドＸ３の保護層２５が静電気による静電破壊を生じる可能性を低減することができる。
第３層２５Ｄは、例えば、Ｔａ２Ｏ５、またはタンタル珪素酸化物（以下、ＴａＳｉＯと称する場合がある）を用いて形成することができる。第３層２５Ｄの厚みは、０．０１〜３μｍとすることができ、第３層２５Ｄとしては、比抵抗が１０−２〜１０−４Ω×ｃｍであることが好ましい。比抵抗が１０−２〜１０−４Ω×ｃｍであることから、第３層２５Ｄに生じた静電気を効率よく外部へ流すことができ、静電気を除去することができる。
サーマルヘッドＸ３において、保護層２５は、ＳｉＯＮを含む密着層２５Ｃ上に、ＳｉＯＮとＴａ２Ｏ５とを含む第２層２５Ｂ、およびＴａ２Ｏ５あるいはＴａＳｉＯを用いた第３層２５Ｄが形成されているため、密着層２５ｃと第３層２５Ｄとの間に生じる熱応力が緩和されることとなり、保護層２５の耐摩耗性を向上させることができる。つまり、第２層２５Ｂが密着層２５Ｃを構成するＳｉＯＮと、第３層２５Ｄを構成するＴａ２Ｏ５とを含有するため、保護層２５の密着性を向上させることができる。
第３層２５Ｄの形成方法としては、まず、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９上に、ＳｉＮを含む第１層２５Ａを形成する。次に、第１層２５Ａ上に密着層２５ｃを形成する。具体的には、ＳｉＮとＳｉＯ２とが５０：５０の混合比で混合された焼結体をスパッタリングターゲットとしてスパッタリングを行い、ＳｉＯＮを含む密着層２５Ｃを形成する。
続いて、密着層２５Ｃ上に第２層２５Ｂを形成する。具体的には、上記の密着層２５ｃを形成するＳｉＯＮのスパッタリングを継続しつつ、Ｔａ２Ｏ５の焼結体をスパッタリングターゲットとしてスパッタリングを行う。これにより、ＳｉＯＮとＴａ２Ｏ５との混合層である第２層２５Ｂが形成される。
続いて、第２層２５Ｂ上に第３層２５Ｄを形成する。具体的には、上記の第２密着層２５Ｄの形成工程で継続して行っていたＳｉＯＮのスパッタリングを停止し、Ｔａ２Ｏ５の焼結体をスパッタリングターゲットとするスパッタリングのみを継続して行い、Ｔａ２Ｏ５を含む第３層２５Ｄを形成する。
以上のようにして、第１層２５Ａ、密着層２５Ｃ、第２層２５Ｂおよび第３層２５Ｄを有する保護層２５を形成することができる。
なお、第２層２５Ｂ上に第３層２５Ｄを形成した後、ラッピング処理を行い発熱部９上に位置する第３層２５Ｄを取り除いてもよい。ラッピング処理を行うことで、発熱部９上には第２層２５Ｂが露出した状態となり、記録媒体と第２層２５Ｂとが接触することとなる。この場合においても、保護層２５の表面に生じた静電気は第３層２５Ｄを介して外部へ除電される。
＜第４の実施形態＞
図７を用いて第４の実施形態に係るサーマルヘッドＸ４について説明する。サーマルヘッドＸ４は、サーマルヘッドＸ３の変形例であり、第３層２５Ｄが、Ｔａ２Ｏ５により設けられており、第２層２５Ｂ側に位置する部位と比べて、Ｔａの含有率の多いＴａリッチ領域２５Ｄ２が第２層２５Ｂと反対側に位置する部位に設けられている。
図７を用いて第４の実施形態に係るサーマルヘッドＸ４について説明する。サーマルヘッドＸ４は、サーマルヘッドＸ３の変形例であり、第３層２５Ｄが、Ｔａ２Ｏ５により設けられており、第２層２５Ｂ側に位置する部位と比べて、Ｔａの含有率の多いＴａリッチ領域２５Ｄ２が第２層２５Ｂと反対側に位置する部位に設けられている。
サーマルヘッドＸ４において、保護層２５は、第３層２５Ｄが、第２層２５Ｂ側に位置する部位である第２層２５Ｂ上に設けられた下層２５Ｄ１と、第２層２５Ｂと反対側に位置する部位であるＴａの含有率の多いＴａリッチ領域２５Ｄ２により構成されている。
つまり、下層２５Ｄ１に比べて、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２はＴａの含有率が多いこととなり、下層２５Ｄ１に比べて、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２は比抵抗が小さいこととなる。そのため、下層２５Ｄ１に比べて、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２は静電気が流れやすくなり、除電機能を高めることができる。
下層２５Ｄ１の厚みは１〜３μｍ、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２の厚みは０．１〜０．５μｍが好ましい。Ｔａリッチ領域２５Ｄ２のＴａ含有率は、下層２５Ｄ１のＴａ含有率よりも１．５〜３倍あることが好ましい。それにより、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２の比抵抗を下層２５Ｄ１の比抵抗よりも１０倍近く低下させることができる。
また、第３層２５Ｄの表面に向かうにつれてＴａの含有量が多くなる構成としてもよい。このように、第３層２５Ｄの表面に向かうにつれてＴａの含有量が多くなる構成とすることにより、第３層２５Ｄの表面に向かうにつれて比抵抗を小さくすることができ、第３層２５Ｄの除電機能を高めることができる。
以下、サーマルヘッドＸ４の作製方法について説明する。
サーマルヘッドＸ１と同様の方法により、第１層２５Ａおよび第２層２５Ｂを設けた後に、Ｔａ２Ｏ５の焼結体であるスパッタリングターゲットを用いて第３層２５Ｄをスパッタリングにより製膜する。
スパッタリングターゲットにＲＦ電圧を印加して下層２５Ｄ１を製膜する。そして、下層２５Ｄ１を所望の厚みに製膜した後に、スパッタリングターゲットに印加するＲＦ電圧を高めてＴａリッチ領域２５Ｄ２を形成する。なお、第２層２５Ｂから連続的に製膜する場合、第２層２５Ｂを形成した後に、ＳｉＯＮのスパッタリングターゲットにＲＦ電圧を印加するのを停止し、Ｔａ２Ｏ５のスパッタリングターゲットのみにＲＦ電圧を印加し続ければよい。
また、第３層２５Ｄの表面に向かうにつれてＴａの含有量が多くなる第３層２５Ｄの形成方法は、時間とともに印加するＲＦ電圧を高めることにより、第３層２５Ｄの表面に近づくにつれてＴａの含有率を多くすることができ、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２を形成することができる。
また、スパッタリング中に窒素ガスを供給して還元雰囲気にてスパッタリングを行うことによって、Ｔａリッチ領域２５Ｄ２の相対的にＴａの含有率を増加させてもよい。
なお、第３層２５ＤをＴａＳｉＯにより形成し、ＴａＳｉＯにより形成された第３層２５Ｄが、下層２５Ｄ１に比べて、第２層２５Ｂと反対側に位置する部位にＴａの含有率の多いＴａリッチ領域２５Ｄ２を設けてもよい。その場合においても同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第１の実施形態であるサーマルヘッドＸ１を用いたサーマルプリンタＺを示したが、これに限定されるものではなく、サーマルヘッドＸ２〜Ｘ５をサーマルプリンタＺに用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドＸ１〜Ｘ５を組み合わせてもよい。
また、図１〜３に示すサーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に隆起部１３ｂが形成され、隆起部１３ｂ上に電気抵抗層１５が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３に隆起部１３ｂを形成せず、電気抵抗層１５の発熱部９を、蓄熱層１３の下地部１３ｂ上に配置してもよい。または、蓄熱層１３を形成せず、基板７上に電気抵抗層１５を配置してもよい。
また、図１〜３に示すサーマルヘッドＸ１では、電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９が形成されているが、共通電極１７および個別電極１９の双方が発熱部９（電気抵抗体）に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すサーマルヘッドＸ５のように、蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を構成してもよい。
また、保護層２５として、第１層２５Ａおよび第２層２５Ｂの少なくとも２層構造を有する保護層２５を例示したがこれに限定されるものではない。例えば、第１層２５Ａおよび第２層２５Ｂを交互に繰り返し積層した複数層の積層構造としてもよい。この場合、保護層２５を構成する第１層２５Ａおよび第２層２５Ｂの厚みを薄くして、保護層２５全体として５〜１５μｍとすることが好ましい。それにより、発熱部９に生じた熱を正確に記録媒体に伝熱することができる。
本発明の実施形態に係るサーマルヘッドのすべり性、硬度、耐摩耗性および密着性を調査する目的で以下の実験を行なった。
共通電極、個別電極、および接続電極等の各種電極配線が形成された試料となる基板を複数準備する。そして、試料Ｎｏ．１〜２０，２２〜２４となる基板にスパッタリングによりＳｉＮの第１層を５μｍ製膜した。また、試料Ｎｏ．２１となる基板にスパッタリングによりＳｉＯの第１層を５μｍ製膜した。
次に、保護層を形成するために、表１に示す試料Ｎｏ．２〜９用のスパッタリングターゲットを作製した。スパッタリングターゲットは、ＳｉＯＮの粉末およびＴａ２Ｏ５の粉末を表１に示す体積比の割合で混合した後に焼成して作製した。また、スパッタリングターゲットとは別に、ＪＩＳＲ１６１０のビッカース硬さ試験方法用の焼結体をそれぞれ作製した。
比較例として、試料Ｎｏ．１用のスパッタリングターゲットとしてＳｉＯＮの粉末を焼成して作製した。同様に、試料Ｎｏ．１０用のスパッタリングターゲットとして、Ｔａ２Ｏ５の粉末を焼成して作製した。
比較例として、試料Ｎｏ．１１〜１３用のスパッタリングターゲットとして、ＳｉＮの粉末およびＴａ２Ｏ５の粉末を表２に示す体積比の割合で混合した後に焼成して作製した。
表３に示す原子比となるように、ＳｉＯＮの粉末およびＴａ２Ｏ５の粉末を混合して焼成することにより、試料Ｎｏ．１４〜２０用のスパッタリングターゲットおよびＪＩＳＲ１６１０のビッカース硬さ試験方法用の焼結体をそれぞれ作製した。
なお、ＳｉＯＮは原子比でＳｉ：Ｏ：Ｎが４：１：５のものを用いた。ＳｉＮは原子比でＳｉ：Ｎが３：４のものを用いた。Ｔａ２Ｏ５は原子比でＴａ：Ｏが２：５のものを用いた。
そして、試料Ｎｏ．１〜２４用のスパッタリングターゲットをバッチ内に設置し、それぞれ試料となる第１層が５μｍ製膜された基板に第２層を１０μｍ製膜した。なお、試料Ｎ０．２１〜２４は、試料Ｎ０．５と同じ第２層を１０μｍ製膜した。また、試料Ｎ０．２２〜２４は、第１層を製膜して、表４で示す組成の密着層を０．５μｍ製膜した後に第２層を製膜した。試料Ｎｏ．２４は、密着層をＳｉＯＮとＴａＮとを５０：５０の体積比で混合した混合層とした。
次に、第２層が製膜された基板に駆動ＩＣを搭載してサーマルヘッドを作製し、以下に示す走行試験を行った。
試料Ｎｏ．１〜２０のサーマルヘッドを搭載したサーマルプリンタに、記録媒体として昇華型インクリボン（メディアサイズＡ６）を用いて、印字周期０．７ｍｓ／ｌｉｎｅ、印加電圧０．１８〜０．３０Ｗ／ｄｏｔ、押し圧８〜１１ｋｇ×Ｆ／ｈｅａｄの条件で１万枚分走行させた。そして、走行させたサーマルプリンタからサーマルヘッドを取り出し、摩耗量を触針式表面形状測定器あるいは非接触の表面形状測定器、または、一般的に知られている表面粗さ計を用いて測定した。
摩耗量が３μｍ以下のものは耐摩耗性があると判別して表１〜３に○と記載し、摩耗量が３μｍ以上のものは、耐摩耗性がないと判別して表１〜３に×と記載した。また、走行試験後のサーマルヘッドの保護膜を、顕微鏡で目視により第１層と第２層とが剥離を生じているか確認を行った。そして、第１層と第２層との間で剥離が生じていないものは密着性があると判別して表１〜４に○と記載し、剥離が生じたものは密着性がないと判別して表１〜４に×と記載した。
また、同様の走行試験を５千枚分走行して、インクリボンにしわが生じたものは、すべり性がないものと判別して表１〜３に×と記載した。そして、すべり性を確認した後さらに走行試験を行い、のべ１万枚分の走行試験を行った。５千枚の時点ではインクリボンにしわが生じておらず、一万枚の時点でインクリボンにしわが生じたものは表１〜３に△と記載した。なお１万枚分の走行試験を行いインクリボンにしわが生じていないものは、すべり性があるものとして表１〜３に○と記載した。
また、各試料の焼結体を用いて、ＪＩＳＲ１６１０の規格に従いビッカース硬度を測定した。その結果を表１〜３に示す。
表１に示すように本発明の範囲内である試料Ｎｏ．２〜９は、すべり性および耐摩耗性がよく、硬度も８６２Ｈｖ以上と高い値を示している。
特に、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜３．７１である試料Ｎｏ．３〜７は、すべり性がすべて○であり、かつ耐摩耗性もすべて○という結果となり、摩耗量は１．２μｍ以下という結果となった。
さらに、原子比でＴａに対してＮが０．５７〜８．６２である試料Ｎｏ．３〜７は、硬度、耐摩耗性、および密着性がいずれも高く、あわせて走行試験において一万枚走行後においてもインクリボンにしわが生じておらず、すべり性の高い結果となった。
さらにまた、原子比でＴａに対してＯが２．０２〜２．９８であり、かつ原子比でＴａに対してＮが０．５７〜５．１７である試料Ｎｏ．５〜７において、サーマルプリンタを印字周期０．３ｍｓ／ｌｉｎｅと高速作動させ、一万枚の走行試験を行った結果、いずれもすべり性が良好であり、かつ保護膜の摩耗量が０．６〜１．８μｍと小さかった。
これに対して、比較例であるＳｉＯＮからなる試料Ｎｏ．１は、耐摩耗性がよく、硬度も高い値を示しているが、すべり性が悪い結果となった。また、比較例であるＴａ２Ｏ５からなる試料Ｎｏ．１０は、すべり性が良い結果を示しているが、耐摩耗性が悪く硬度が低い結果となった。
また、表２に示すように、比較例であるＳｉＮとＴａ２Ｏ５とを含む試料Ｎｏ．１１，１２は、すべり性が悪い結果となった。また、比較例である試料Ｎｏ．１１〜１３は、第１層と第２層との間で剥離が生じていたため、密着性が×という結果となった。
さらにまた、表３に示すように、Ｓｉが１３〜３８原子％、Ｏが１７〜４９原子％、Ｎが１４〜４０原子％、Ｔａが５〜２４原子％含有されている試料Ｎｏ．１４〜１８は、硬度が８８０Ｈｖ以上あり、走行試験を一万枚終えた時点においても摩耗量が０．３μｍ以下であった。また、第１層と第２層との密着性もよく、すべり性も高い結果となった。
特に、Ｓｉが１３〜３５原子％、Ｏが２１〜４９原子％、Ｎが１４〜３７原子％、Ｔａが７〜２４原子％含有されている試料Ｎｏ．１６〜１８は、すべり性も良好であり、かつ摩耗量も少ない結果が得られた。
表４に示すように、第１層をＳｉＯで形成した試料Ｎｏ．２１においても、第１層と第２層とに剥離は見られず、密着性が○という結果になった。密着層をＳｉＯＮで形成した試料Ｎｏ．２２、密着層をＴａＮで形成した試料Ｎｏ．２３、および密着層をＳｉＯＮとＴａＮとにより形成した試料Ｎｏ．２４においても、第１層と第２層とに剥離は見られず、密着性が○という結果になった。
Ｘ１〜Ｘ５ サーマルヘッド
Ｚ サーマルプリンタ
１ 放熱体
３ ヘッド基体
５ フレキシブルプリント配線板
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１７ 共通電極
１７ａ 主配線部
１７ｂ 副配線部
１７ｃ リード部
１９ 個別電極
２１ 接続電極
２５ 保護層
２５Ａ 第１層
２５Ｂ 第２層
２５Ｃ 密着層
２５Ｄ 第３層
２５Ｄ１ 下層
２５Ｄ２ Ｔａリッチ領域
２７ 被覆層
Ｚ サーマルプリンタ
１ 放熱体
３ ヘッド基体
５ フレキシブルプリント配線板
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１７ 共通電極
１７ａ 主配線部
１７ｂ 副配線部
１７ｃ リード部
１９ 個別電極
２１ 接続電極
２５ 保護層
２５Ａ 第１層
２５Ｂ 第２層
２５Ｃ 密着層
２５Ｄ 第３層
２５Ｄ１ 下層
２５Ｄ２ Ｔａリッチ領域
２７ 被覆層
Claims (10)
- 基板と、
該基板上に設けられた電極と、
該電極に接続され、一部が発熱部として機能する電気抵抗体と、
前記電極上および前記発熱部上に設けられた保護層と、を備え、
該保護層は、
珪素窒化物または珪素酸化物を含む第１層と、
該第１層上に設けられ、タンタル酸化物および珪素酸窒化物を含む第２層とを有することを特徴とするサーマルヘッド。 - 前記第２層は、原子比でＴａに対してＯが２．０２乃至３．７１である、請求項１に記載のサーマルヘッド。
- 前記第２層は、Ｓｉが１３〜３８原子％、Ｏが１７〜４９原子％、Ｎが１４〜４０原子％、およびＴａが５〜２４原子％含有されている、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
- 前記第２層は、原子比でＴａに対してＮが０．５７乃至８．６１である、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層は、前記第１層と前記第２層との間に、珪素酸窒化物を含む密着層をさらに有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層は、前記第１層と前記第２層との間に、タンタル窒化物を含む密着層をさらに有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層は、前記第２層上に、タンタル珪素酸化物を含む第３層をさらに有する、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
- 前記第３層は、前記第２層側に位置する部位と比べてＴａの含有量の多いＴａリッチ領域が、前記第２層とは反対側に位置する部位に設けられている、請求項７に記載のサーマルヘッド。
- 前記保護層は、前記第２層上に、タンタル酸化物を含む第３層をさらに有しており、
該第３層は、前記第２層側に位置する部位と比べてＴａの含有量の多いＴａリッチ領域が、前記第２層とは反対側に位置する部位に設けられている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。 - 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に前記記録媒体を押圧するプラテンローラとを備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
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