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特開2022-175561サーマルプリントヘッド、およびサーマルプリントヘッドの製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022175561
(43)【公開日】2022-11-25
(54)【発明の名称】サーマルプリントヘッド、およびサーマルプリントヘッドの製造方法
(51)【国際特許分類】
B41J 2/335 20060101AFI20221117BHJP
【ＦＩ】
B41J2/335 101E
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021082078
(22)【出願日】2021-05-14
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100200609
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 智和
(72)【発明者】
【氏名】仲谷 吾郎
【テーマコード（参考）】
2C065
【Ｆターム（参考）】
2C065GA01
2C065GB01
2C065JE03
2C065JE05
2C065JE12
2C065JE19
(57)【要約】
【課題】 製造にかかるコスト縮減を図ることが可能なサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１０と、基板１０に配置された配線層２０と、主走査方向に配列され、かつ配線層２０に導通する複数の発熱部３１を含む抵抗体層３０とを備える。配線層２０は、基板１０に接する第１層２０Ａと、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂとを含む。第１層２０Ａの組成は、ニッケルを含む。第２層２０Ｂの組成は、銅を含む。第１層２０Ａの厚さｔ１は、第２層２０Ｂの厚さｔ２よりも薄い。
【選択図】 図８
【解決手段】 サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１０と、基板１０に配置された配線層２０と、主走査方向に配列され、かつ配線層２０に導通する複数の発熱部３１を含む抵抗体層３０とを備える。配線層２０は、基板１０に接する第１層２０Ａと、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂとを含む。第１層２０Ａの組成は、ニッケルを含む。第２層２０Ｂの組成は、銅を含む。第１層２０Ａの厚さｔ１は、第２層２０Ｂの厚さｔ２よりも薄い。
【選択図】 図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
前記基板に配置された配線層と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記配線層は、前記基板に接する第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層の組成は、ニッケルを含み、
前記第２層の組成は、銅を含み、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも薄い、サーマルプリントヘッド。
前記基板に配置された配線層と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記配線層は、前記基板に接する第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層の組成は、ニッケルを含み、
前記第２層の組成は、銅を含み、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも薄い、サーマルプリントヘッド。
【請求項2】
前記基板は、基材と、前記基材に積層されたグレーズ層と、を含み、
前記第１層は、前記グレーズ層に接している、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記第１層は、前記グレーズ層に接している、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項3】
前記基材は、前記グレーズ層に対向する第１面を有し、
前記グレーズ層は、前記基板の厚さ方向において前記第１面と同じ側を向く第２面を有し、
前記第１層は、前記第２面に接しており、
前記第２面の表面粗さは、前記第１面の表面粗さよりも小さい、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
前記グレーズ層は、前記基板の厚さ方向において前記第１面と同じ側を向く第２面を有し、
前記第１層は、前記第２面に接しており、
前記第２面の表面粗さは、前記第１面の表面粗さよりも小さい、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項4】
前記グレーズ層は、前記第１面の全体を覆っている、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項5】
前記基板は、基材を含み、
前記第１層は、前記基材に接している、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記第１層は、前記基材に接している、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項6】
前記基材の組成は、酸化アルミニウムを含む、請求項２ないし５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項7】
前記抵抗体層は、前記第２層に接している、請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項8】
前記抵抗体層は、前記第１層に接している、請求項１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項9】
前記配線層は、共通配線、および複数の個別配線を含み、
前記共通配線は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離れて位置し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体層に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、
前記複数の個別配線は、前記副走査方向に延びる第２帯状部を有し、
前記第２帯状部は、前記複数の第１帯状部のうち前記主走査方向において隣り合う２つの第１帯状部の間に位置する、請求項１ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記共通配線は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離れて位置し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体層に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、
前記複数の個別配線は、前記副走査方向に延びる第２帯状部を有し、
前記第２帯状部は、前記複数の第１帯状部のうち前記主走査方向において隣り合う２つの第１帯状部の間に位置する、請求項１ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項10】
前記抵抗体層は、前記複数の第１帯状部、および前記第２帯状部に交差している、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項11】
前記基板に接し、かつ前記抵抗体層を覆う保護層をさらに備える、請求項１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項12】
前記基板の厚さ方向において前記基板に対して前記抵抗体層とは反対側に位置する放熱部材をさらに備え、
前記基板は、前記放熱部材に接合されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
前記基板は、前記放熱部材に接合されている、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項13】
基材の上に配線層を形成する工程と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、を備え、
前記配線層は、第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層は、無電解めっきにより形成され、
前記第２層は、電解めっきにより形成される、サーマルプリントヘッドの製造方法。
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、を備え、
前記配線層は、第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層は、無電解めっきにより形成され、
前記第２層は、電解めっきにより形成される、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項14】
前記配線層を形成する工程では、前記第２層を形成した後、前記第２層から露出した前記第１層を除去する工程を含む、請求項１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項15】
前記配線層を形成する工程の前に、前記基材の上にグレーズ層を形成する工程をさらに備え、
前記グレーズ層を形成する工程では、前記グレーズ層の表面を粗化する工程を含む、請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
前記グレーズ層を形成する工程では、前記グレーズ層の表面を粗化する工程を含む、請求項１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項16】
前記第１層を除去する工程と、前記グレーズ層の表面を粗化する工程と、には、ブラスト処理が用いられる、請求項１５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項17】
前記抵抗体層を形成する工程では、金属元素を含むペーストを印刷した後、前記ペーストを焼成することにより前記抵抗体層が形成される、請求項１３ないし１６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
サーマルプリントヘッドは、感熱紙などの記録媒体に印字するサーマルプリンタの主たる構成要素である。特許文献１には、サーマルプリントヘッドの一例が開示されている。当該サーマルプリントヘッドは、基板と、当該基板に配置された共通電極と、当該基板に配置された複数の個別電極と、当該共通電極、および当該複数の個別電極に導通する発熱抵抗体とを備える。共通電極、および複数の個別電極を介した通電により発熱抵抗体が選択的に発熱することによって、記録媒体にドット印字がされる。
【0003】
特許文献１に開示されているサーマルプリントヘッドを構成する共通電極、および複数の個別電極は、レジネート金ペーストを厚膜印刷した後、これを焼成することにより形成される。したがって、当該サーマルプリントヘッドにおいては、共通電極、および複数の個別電極の形成にかかるコストが比較的高いものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１１－２４０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は上述の事情に鑑み、製造にかかるコスト縮減を図ることが可能なサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と、前記基板に配置された配線層と、主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、前記配線層は、前記基板に接する第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、前記第１層の組成は、ニッケルを含み、前記第２層の組成は、銅を含み、前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも薄い。
【0007】
本開示の第２の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドの製造方法は、基材の上に配線層を形成する工程と、主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、を備え、前記配線層は、第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、前記第１層は、無電解めっきにより形成され、前記第２層は、電解めっきにより形成される。
【発明の効果】
【0008】
本開示にかかるサーマルプリントヘッドおよびその製造方法によれば、製造にかかるコスト縮減を図ることが可能となる。
【0009】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
【0012】
〔第１実施形態〕
図１～図８に基づき、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１０、配線層２０、抵抗体層３０および保護層４０を備える。さらにサーマルプリントヘッドＡ１０は、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３および放熱部材７４をさらに備える。ここで、図４および図５は、理解の便宜上、保護層４０を透過している。
図１～図８に基づき、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、基板１０、配線層２０、抵抗体層３０および保護層４０を備える。さらにサーマルプリントヘッドＡ１０は、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３および放熱部材７４をさらに備える。ここで、図４および図５は、理解の便宜上、保護層４０を透過している。
【0013】
これらの図に示すサーマルプリントヘッドＡ１０は、抵抗体層３０に含まれる複数の発熱部３１（詳細は後述）を選択的に発熱させることによって、図３に示すように、感熱紙などの記録媒体８１に印字を施す電子デバイスである。抵抗体層３０は、印刷および焼成により形成される。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０は、いわゆる厚膜型と呼ばれる。
【0014】
ここで、説明の便宜上、サーマルプリントヘッドＡ１０の主走査方向を「ｘ方向」と呼ぶ。サーマルプリントヘッドＡ１０の副走査方向を「ｙ方向」と呼ぶ。基板１０の厚さ方向を「ｚ方向」と呼ぶ。ｚ方向は、ｘ方向およびｙ方向の双方に対して直交している。以下の説明において、「ｚ方向に沿って視て」とは、平面視を指す。
【0015】
基板１０は、図１および図２に示すように、ｘ方向に延びる帯状である。図６および図７に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、基板１０は、基材１１およびグレーズ層１２を含む。基材１１の組成は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を含む。基材１１は、アルミナおよび樹脂バインダなどを含む材料からなるセラミックスである。基板１０の材料は、これらに加えて遮光材料を含めてもよい。当該遮光材料は、たとえば炭素（Ｃ）である。
【0016】
図６および図７に示すように、グレーズ層１２は、基材１１に積層されている。グレーズ層１２は、非晶質ガラスを含む材料からなる。当該非晶質ガラスは、たとえばＳｉＯ2－ＢａＯ－Ａｌ2Ｏ3－ＳｎＯ－ＺｎＯ系ガラスである。このため、グレーズ層１２は、透明または白色を呈する。
【0017】
図６および図７に示すように、基材１１は、第１面１１１を有する。第１面１１１は、グレーズ層１２に対向している。グレーズ層１２は、第１面１１１の全体を覆っている。グレーズ層１２は、ｚ方向において第１面１１１と同じ側を向く第２面１２１を有する。第２面１２１の表面粗さは、第１面１１１の表面粗さよりも小さい。
【0018】
配線層２０は、図１および図４に示すように、基板１０に配置されている。配線層２０は、抵抗体層３０に通電するための導電経路を構成している。配線層２０は、共通配線２１および複数の個別配線２２を含む。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、共通配線２１から抵抗体層３０を経由して複数の個別配線２２に向けて電流が流れる。したがって、共通配線２１が正極であり、かつ複数の個別配線２２が負極である。
【0019】
図６および図７に示すように、配線層２０は、第１層２０Ａおよび第２層２０Ｂを含む。第１層２０Ａは、基板１０に接している。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、第１層２０Ａは、グレーズ層１２の第２面１２１に接している。第１層２０Ａの組成は、ニッケル（Ｎｉ）を含む。第２層２０Ｂは、第１層２０Ａに積層されている。第２層２０Ｂの組成は、銅（Ｃｕ）を含む。図８に示すように、第１層２０Ａの厚さｔ１は、第２層２０Ｂの厚さｔ２よりも薄い。
【0020】
図８に示すように、配線層２０は、表面２０１を有する。表面２０１は、ｚ方向において基材１１の第１面１１１と同じ側を向く。表面２０１は、第２層２０Ｂに含まれる。表面２０１には、第１層２０Ａに向けて凹む複数の凹部２０１Ａが形成されている。表面２０１の表面粗さは、第１面１１１の表面粗さよりも小さい。
【0021】
【0022】
図４および図５に示すように、複数の第１帯状部２１１は、連結部２１２から抵抗体層３０に向けて延びている。複数の第１帯状部２１１は、ｘ方向において等間隔に配列されている。複数の第１帯状部２１１は、基部２１１Ａおよび延出部２１１Ｂを有する。基部２１１Ａは、矩形状である。基部２１１Ａのｙ方向の一方側が連結部２１２につながっている。延出部２１１Ｂは、基部２１１Ａのｙ方向の他方側から抵抗体層３０に向けて延びている。延出部２１１Ｂの幅（ｘ方向における寸法）は、基部２１１Ａの幅（ｘ方向における寸法）よりも小さい。延出部２１１Ｂの幅は、２５μｍ以下とされている。
【0023】
図４および図５に示すように、複数の個別配線２２は、ｙ方向に延びている。複数の個別配線２２は、基板１０の上において、個々の駆動ＩＣ７１に対応した束となって配置されている。複数の個別配線２２は、個別に選択された抵抗体層３０の部分に電圧を印加する。複数の個別配線２２は、ｘ方向に配列されている。複数の個別配線２２は、第２帯状部２２１、中間部２２２および接続部２２３を有する。
【0024】
図４および図５に示すように、第２帯状部２２１は、ｙ方向に延びる帯状である。共通配線２１の複数の共通配線２１のうちｘ方向において隣り合う２つの第１帯状部２１１の間に第２帯状部２２１が位置する。第２帯状部２２１は、基部２２１Ａおよび延出部２２１Ｂを有する。基部２２１Ａは、矩形状である。基部２２１Ａのｙ方向の一方側が中間部２２２につながっている。延出部２２１Ｂは、基部２２１Ａのｙ方向の他方側から抵抗体層３０に向けて延びている。延出部２２１Ｂの幅（ｘ方向における寸法）は、基部２２１Ａの幅（ｘ方向における寸法）よりも小さい。延出部２２１Ｂの幅は、２５μｍ以下とされている。
【0025】
図４および図５に示すように、中間部２２２は、第２帯状部２２１と接続部２２３とを連結している。中間部２２２は、平行部２２２Ａおよび斜行部２２２Ｂを有する。平行部２２２Ａは、ｙ方向の一方側において接続部２２３につながり、かつｙ方向に沿っている。平行部２２２Ａの幅（ｘ方向における寸法）は、２０μｍ以下とされている。斜行部２２２Ｂは、ｙ方向に対して傾斜している。斜行部２２２Ｂは、ｙ方向の一方側において第２帯状部２２１の基部２２１Ａにつながり、かつｙ方向の他方側において平行部２２２Ａにつながっている。図４に示すように、個々の駆動ＩＣ７１に対応した束となって配置された複数の個別配線２２において、平行部２２２Ａと斜行部２２２Ｂとの境界位置は、ｘ方向の両端で対比するとｙ方向のずれΔＬが生じている。
【0026】
図４に示すように、接続部２２３は、ｙ方向において中間部２２２に対して第２帯状部２２１とは反対側に位置する。接続部２２３は、中間部２２２の平行部２２２Ａにつながっている。接続部２２３は、第１接続部２２３Ａおよび第２接続部２２３Ｂを含む。第２接続部２２３Ｂは、第１接続部２２３Ａよりもｙ方向に離れて位置する。これにより、複数の個別配線２２の第１接続部２２３Ａと、複数の個別配線２２の第２接続部２２３Ｂとは、ｘ方向において千鳥配置されている。第２接続部２２３Ｂにつながり、かつ隣り合う２つの第１接続部２２３Ａの間に位置する平行部２２２Ａの幅（ｘ方向における寸法）は、１０μｍ以下とされている。複数の個別配線２２の接続部２２３には、複数のワイヤ５０が個別に接続されている。複数のワイヤ５０の組成は、たとえば金（Ａｕ）を含む。
【0027】
抵抗体層３０は、図１および図４に示すように、ｘ方向に延びる帯状である。抵抗体層３０は、基板１０に接している。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、抵抗体層３０は、グレーズ層１２の第２面１２１に接している。抵抗体層３０は、共通配線２１の複数の第１帯状部２１１と、複数の個別配線２２の第２帯状部２２１とに交差している。抵抗体層３０は、複数の第１帯状部２１１、および複数の個別配線２２の第２帯状部２２１のそれぞれ一部ずつを覆っている。抵抗体層３０のうち、複数の第１帯状部２１１のいずれかを覆う部分と、ｘ方向において当該第１帯状部２１１の隣に位置する複数の個別配線２２の第２帯状部２２１のいずれかを覆う部分とにより挟まれた領域が発熱部３１とされている。これにより、抵抗体層３０は、ｘ方向に配列され、かつ配線層２０に導通する複数の発熱部３１を含む構成をとる。配線層２０により選択的に通電されることにより、複数の発熱部３１は、選択的に発熱する。これにより、図３に示す記録媒体８１にドット印字が施される。抵抗体層３０の材料は、配線層２０よりも電気抵抗率が高い材料が選択される。抵抗体層３０の材料の一例は、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）粒子およびガラスフリットを含む導電性ペーストである。抵抗体層３０の最大厚さは、６μｍ以上１０μｍ以下である。
【0028】
図６および図７に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、抵抗体層３０は、配線層２０の第２層２０Ｂに接している。このため、抵抗体層３０は、共通配線２１の複数の第１帯状部２１１と、複数の個別配線２２の第２帯状部２２１とを跨いでいる。図８に示すように、抵抗体層３０は、第２層２０Ｂの表面２０１に形成された複数の凹部２０１Ａに接している。
【0029】
保護層４０は、図６および図７に示すように、基板１０に接している。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、保護層４０は、グレーズ層１２の第２面１２１に接している。保護層４０は、抵抗体層３０を覆っている。さらに保護層４０は、接続部２２３を含む複数の個別配線２２の一部を除き、配線層２０を覆っている。保護層４０は、グレーズ層１２と同じく非晶質ガラスを含む材料からなる。
【0030】
駆動ＩＣ７１は、図１および図３に示すように、抵抗体層３０に対してｙ方向の他方側に位置する。駆動ＩＣ７１は、基板１０の上に搭載されている。駆動ＩＣ７１の上面には、複数のパッド（図示略）が設けられている。複数のパッドのいくつかには、駆動ＩＣ７１に対応する複数の個別配線２２の接続部２２３に接続された複数のワイヤ５０が接続されている。これにより、駆動ＩＣ７１は、これに対応する複数の個別配線２２に導通している。他の複数の当該パッドには、基板１０に配置された配線に接続された複数のワイヤ５０が接続されている。駆動ＩＣ７１は、複数のワイヤ５０を介して複数の個別配線２２を選択的に通電させる。これにより、抵抗体層３０に含まれる複数の発熱部３１が選択的に発熱する。この他、駆動ＩＣ７１は、ｙ方向において基板１０とは分離され、かつ放熱部材７４に支持された配線基板に搭載される構成でもよい。当該配線基板は、たとえばフレキシブル基板である。
【0031】
封止樹脂７２は、図３に示すように、駆動ＩＣ７１および複数のワイヤ５０を覆っている。これらに加え、封止樹脂７２は、保護層４０に覆われていない複数の個別配線２２の一部の領域（複数の接続部２２３など）をさらに覆っている。封止樹脂７２は、たとえばアンダーフィルに用いられる黒色かつ軟質の樹脂である。
【0032】
コネクタ７３は、図１～図３に示すように、ｙ方向において駆動ＩＣ７１に対して抵抗体層３０とは反対側に位置する基板１０の端部に配置されている。コネクタ７３は、サーマルプリントヘッドＡ１０をサーマルプリンタに接続するために用いられる。コネクタ７３は、基板１０に配置された配線に接続されている。これにより、コネクタ７３は、当該配線、駆動ＩＣ７１および複数のワイヤ５０を介して複数の個別配線２２に導通している。さらにコネクタ７３は、当該配線を介して共通配線２１の連結部２１２に導通している。
【0033】
放熱部材７４は、図３に示すように、ｚ方向において基板１０に対して抵抗体層３０とは反対側に位置する。基板１０は、接合材（図示略）を介して放熱部材７４に接合されている。放熱部材７４の組成は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）を含む。
【0034】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作動について説明する。
【0035】
図３に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０の複数の発熱部３１は、サーマルプリンタに組み込まれたプラテンローラ８２に保護層４０を介して対向している。複数の発熱部３１を覆う保護層４０の領域と、プラテンローラ８２との間に、記録媒体８１が挟み込まれている。サーマルプリンタの作動時は、プラテンローラ８２が回転することにより、記録媒体８１が一定速度で送られる。その際、複数の発熱部３１が選択的に発熱すると、熱が保護層４０を介して記録媒体８１に伝わることにより、記録媒体８１に印字が施される。同時に、複数の発熱部３１から発生した熱は、グレーズ層１２にも伝わる。当該熱の一部は、グレーズ層１２に蓄えられる。当該熱の残りは、基材１１および放熱部材７４を介してサーマルプリントヘッドＡ１０の外部に放出される。
【0036】
【0037】
最初に、図９に示すように、基材１１の上にグレーズ層１２を形成する。グレーズ層１２の形成にあたっては、非晶質ガラスのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより行う。これにより、基材１１の第１面１１１がグレーズ層１２に覆われる。さらに当該ペーストを焼成した後、図１０に示すように、グレーズ層１２の表面を粗化する。グレーズ層１２の表面の粗化には、ブラスト処理が用いられる。当該ブラスト処理の手法は、たとえば湿式（ウエット）ブラストである。湿式ブラストは、研削材と水を混合してブラスト処理を行う手法である。当該研削材は、たとえば珪砂である。本工程を経ることにより、グレーズ層１２の表面には、第２面１２１が現れる。
【0038】
【0039】
まず、図１１および図１２に示すように、グレーズ層１２の第２面１２１に接する第１層２０Ａを形成する。第１層２０Ａは、無電解めっきにより第２面１２１の上に金属層を析出させることによって形成される。当該金属層の組成は、ニッケルを含む。これにより、第２面１２１の全体が第１層２０Ａに覆われる。
【0040】
次いで、図１３に示すように、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂを形成する。第２層２０Ｂは、第１層２０Ａに対してフォトリソグラフィパターニングを施した後、第１層２０Ａを導電経路とする電解めっきにより形成される。これにより、第１層２０Ａの上に金属層が析出される。当該金属層の組成は、銅を含む。
【0041】
次いで、図１４に示すように、第２層２０Ｂから露出した第１層２０Ａを除去する。第１層２０Ａの除去には、図１０に示すグレーズ層１２の表面の粗化と同じく、ブラスト処理が用いられる。当該ブラスト処理の手法は、先述の湿式ブラストである。本工程を経ることにより、配線層２０の形成が完了する。さらに本工程を経ることにより、図１５に示すように、複数の凹部２０１Ａが形成された表面２０１が第２層２０Ｂに現れる。これは、第１層２０Ａを除去する際、ブラスト処理にかかる研削材が第２層２０Ｂにも衝突するためである。
【0042】
次いで、図１６に示すように、配線層２０に導通する複数の発熱部３１を含む抵抗体層３０を形成する。抵抗体層３０の形成にあたっては、まず、金属元素を含むペーストをｘ方向に延びる帯状に厚膜印刷する。当該ペーストは、酸化ルテニウム粒子およびガラスフリットを含む。当該ペーストは、配線層２０の第２層２０Ｂに接するようにする。その後、当該ペーストを焼成する。最後に、当該ペーストの焼成物に対して抵抗値を調整するためのトリミングを適宜行うことにより、抵抗体層３０が形成される。
【0043】
次いで、図１７に示すように、グレーズ層１２に接するとともに、抵抗体層３０、および配線層２０の一部を覆う保護層４０を形成する。保護層４０は、非晶質ガラスのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより形成される。
【0044】
保護層４０を形成した後、グレーズ層１２の第２面１２１に駆動ＩＣ７１をダイボンディングにより搭載する。次いで、複数のワイヤ５０をワイヤボンディングにより形成し、その後、封止樹脂７２を形成する。次いで、ｙ方向に沿って基板１０を切断する。最後に、基板１０にコネクタ７３および放熱部材７４を取り付けることによって、サーマルプリントヘッドＡ１０が得られる。
【0045】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作用効果について説明する。
【0046】
サーマルプリントヘッドＡ１０の配線層２０は、基板１０に接する第１層２０Ａと、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂとを含む。第１層２０Ａの組成は、ニッケルを含む。第２層２０Ｂの組成は、銅を含む。第１層２０Ａの厚さは、第２層２０Ｂの厚さよりも薄い。これにより、金を含むレジネートペーストから形成された配線層２０と比較して、単位体積当たりの配線層２０の形成にかかるコストを縮減できる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０によれば、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造にかかるコスト縮減を図ることが可能となる。
【0047】
サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法によれば、配線層２０の第１層２０Ａは、無電解めっきにより形成される。これにより、配線層２０の第２層２０Ｂを電解めっきにより形成することができる。第２層２０Ｂの厚さは自在に設定できる。たとえば、第２層２０Ｂの厚さをより厚くすることによって、配線層２０の電気抵抗を低減することができる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０の電力損失を抑制することができる。
【0048】
サーマルプリントヘッドＡ１０の製造工程のうちグレーズ層１２を形成する工程では、グレーズ層１２の表面を粗化する工程を含む。これにより、基板１０に対する配線層２０の第１層２０Ａの密着性の低下を防止できる。さらにサーマルプリントヘッドＡ１０の製造工程のうち配線層２０を形成する工程では、第２層２０Ｂから露出した第１層２０Ａを除去する工程を含む。第１層２０Ａを除去する工程と、グレーズ層１２の表面を粗化する工程とには、ブラスト処理が用いられる。これにより、エッチング処理と比較してこれらの工程に要する時間の短縮を図ることができる。
【0049】
基板１０のグレーズ層１２は、抵抗体層３０の複数の発熱部３１から発した熱の一部を蓄熱する機能を有する。たとえばサーマルプリントヘッドＡ１０を寒冷地において使用する場合、グレーズ層１２の蓄熱機能により複数の抵抗体層３０の急激な温度低下を抑制できる。これにより、記録媒体８１への印字品質の悪化を防止できる。本構成においては、グレーズ層１２が基材１１の第１面１１１の全体を覆っていることが好ましい。
【0050】
サーマルプリントヘッドＡ１０においては、抵抗体層３０は、配線層２０の第２層２０Ｂに接している。図８に示すように、抵抗体層３０は、第２層２０Ｂの複数の凹部２０１Ａに接している。これにより、配線層２０に対する抵抗体層３０の密着性の向上を図ることができる。さらに抵抗体層３０に接触する配線層２０の表面積が拡大されるため、配線層２０と抵抗体層３０との界面における電気抵抗を低減することができる。
【0051】
〔第２実施形態〕
図１８および図１９に基づき、本開示の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図１８および図１９に基づき、本開示の第２実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0052】
サーマルプリントヘッドＡ２０においては、配線層２０および抵抗体層３０の構成が、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０の当該構成と異なる。
【0053】
図１８および図１９に示すように、サーマルプリントヘッドＡ２０においては、抵抗体層３０は、配線層２０の第１層２０Ａに接している。このため、抵抗体層３０は、共通配線２１の複数の第１帯状部２１１と、複数の個別配線２２の第２帯状部２２１との下を潜っている。したがって、抵抗体層３０は、図８に示す配線層２０の第２層２０Ｂの複数の凹部２０１Ａに接していない。サーマルプリントヘッドＡ２０は、図１１～図１５に示す配線層２０を形成する工程の前に、図１６に示す抵抗体層３０を形成する工程を設定することによって得られる。
【0054】
次に、サーマルプリントヘッドＡ２０の作用効果について説明する。
【0055】
サーマルプリントヘッドＡ２０の配線層２０は、基板１０に接する第１層２０Ａと、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂとを含む。第１層２０Ａの組成は、ニッケルを含む。第２層２０Ｂの組成は、銅を含む。第１層２０Ａの厚さは、第２層２０Ｂの厚さよりも薄い。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０によっても、サーマルプリントヘッドＡ２０の製造にかかるコスト縮減を図ることが可能となる。さらに、サーマルプリントヘッドＡ２０は、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。
【0056】
〔第３実施形態〕
図２０～図２２に基づき、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ３０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
図２０～図２２に基づき、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ３０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0057】
サーマルプリントヘッドＡ３０においては、基板１０の構成が、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０の当該構成と異なる。
【0058】
図２０および図２１に示すように、サーマルプリントヘッドＡ３０においては、基板１０は、基材１１は含むものの、グレーズ層１２を含まない。これにより、図２２に示すように、配線層２０の第１層２０Ａは、基材１１の第１面１１１に接している。さらに抵抗体層３０は、基材１１の第１面１１１に接している。
【0059】
【0060】
サーマルプリントヘッドＡ３０の製造にあたっては、図９および図１０に示すグレーズ層１２を形成する工程が不要となる。したがって、配線層２０を形成する工程においては、図２３に示すように、基材１１の第１面１１１の全体を覆うように第１層２０Ａを形成する。基材１１の第１面１１１の表面粗さは、グレーズ層１２の第２面１２１の表面粗さよりも大きいため、図１０と同様に基材１１の表面（第１面１１１）を粗化する工程は不要である。
【0061】
図２３に示す工程を経た後、図１３に示す工程と同一の方法により配線層２０の第２層２０Ｂを形成する。その後、図２４に示すように、第２層２０Ｂから露出した第１層２０Ａを除去する。第１層２０Ａの除去方法は、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造にかかる第１層２０Ａの除去方法と同一である。図２４に示すように、第１層２０Ａの除去がなされると基材１１の第１面１１１が露出する。
【0062】
【0063】
次に、サーマルプリントヘッドＡ３０の作用効果について説明する。
【0064】
サーマルプリントヘッドＡ３０の配線層２０は、基板１０に接する第１層２０Ａと、第１層２０Ａに積層された第２層２０Ｂとを含む。第１層２０Ａの組成は、ニッケルを含む。第２層２０Ｂの組成は、銅を含む。第１層２０Ａの厚さは、第２層２０Ｂの厚さよりも薄い。したがって、サーマルプリントヘッドＡ３０によっても、サーマルプリントヘッドＡ２０の製造にかかるコスト縮減を図ることが可能となる。さらに、サーマルプリントヘッドＡ３０は、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。
【0065】
サーマルプリントヘッドＡ３０の基板１０は、グレーズ層１２を含まない構成となっている。したがって、抵抗体層３０の複数の発熱部３１から基材１１に至る熱の伝熱経路が短縮されるため、サーマルプリントヘッドＡ３０の放熱性をより向上させることができる。さらにサーマルプリントヘッドＡ３０の製造において、グレーズ層１２を形成する工程が不要となる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ３０の製造効率の向上を図ることができる。
【0066】
本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0067】
本開示によって提供されるサーマルプリントヘッドおよびその製造方法の技術的構成について、以下に付記する。
［付記１］
基板と、
前記基板に配置された配線層と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記配線層は、前記基板に接する第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層の組成は、ニッケルを含み、
前記第２層の組成は、銅を含み、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも薄い、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記基板は、基材と、前記基材に積層されたグレーズ層と、を含み、
前記第１層は、前記グレーズ層に接している、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記基材は、前記グレーズ層に対向する第１面を有し、
前記グレーズ層は、前記基板の厚さ方向において前記第１面と同じ側を向く第２面を有し、
前記第１層は、前記第２面に接しており、
前記第２面の表面粗さは、前記第１面の表面粗さよりも小さい、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記４］
前記グレーズ層は、前記第１面の全体を覆っている、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記５］
前記基板は、基材を含み、
前記第１層は、前記基材に接している、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記基材の組成は、酸化アルミニウムを含む、付記２ないし５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記７］
前記抵抗体層は、前記第２層に接している、付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記抵抗体層は、前記第１層に接している、付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記９］
前記配線層は、共通配線、および複数の個別配線を含み、
前記共通配線は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離れて位置し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体層に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、
前記複数の個別配線は、前記副走査方向に延びる第２帯状部を有し、
前記第２帯状部は、前記複数の第１帯状部のうち前記主走査方向において隣り合う２つの第１帯状部の間に位置する、付記１ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記抵抗体層は、前記複数の第１帯状部、および前記第２帯状部に交差している、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記基板に接し、かつ前記抵抗体層を覆う保護層をさらに備える、付記１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１２］
前記基板の厚さ方向において前記基板に対して前記抵抗体層とは反対側に位置する放熱部材をさらに備え、
前記基板は、前記放熱部材に接合されている、付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
基材の上に配線層を形成する工程と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、を備え、
前記配線層は、第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層は、無電解めっきにより形成され、
前記第２層は、電解めっきにより形成される、サーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１４］
前記配線層を形成する工程では、前記第２層を形成した後、前記第２層から露出した前記第１層を除去する工程を含む、付記１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１５］
前記配線層を形成する工程の前に、前記基材の上にグレーズ層を形成する工程をさらに備え、
前記グレーズ層を形成する工程では、前記グレーズ層の表面を粗化する工程を含む、付記１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１６］
前記第１層を除去する工程と、前記グレーズ層の表面を粗化する工程と、には、ブラスト処理が用いられる、付記１５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１７］
前記抵抗体層を形成する工程では、金属元素を含むペーストを印刷した後、前記ペーストを焼成することにより前記抵抗体層が形成される、付記１３ないし１６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１］
基板と、
前記基板に配置された配線層と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、
前記配線層は、前記基板に接する第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層の組成は、ニッケルを含み、
前記第２層の組成は、銅を含み、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも薄い、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記基板は、基材と、前記基材に積層されたグレーズ層と、を含み、
前記第１層は、前記グレーズ層に接している、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記基材は、前記グレーズ層に対向する第１面を有し、
前記グレーズ層は、前記基板の厚さ方向において前記第１面と同じ側を向く第２面を有し、
前記第１層は、前記第２面に接しており、
前記第２面の表面粗さは、前記第１面の表面粗さよりも小さい、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記４］
前記グレーズ層は、前記第１面の全体を覆っている、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記５］
前記基板は、基材を含み、
前記第１層は、前記基材に接している、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記基材の組成は、酸化アルミニウムを含む、付記２ないし５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記７］
前記抵抗体層は、前記第２層に接している、付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記抵抗体層は、前記第１層に接している、付記１ないし６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記９］
前記配線層は、共通配線、および複数の個別配線を含み、
前記共通配線は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離れて位置し、かつ前記主走査方向に延びる連結部と、前記連結部から前記抵抗体層に向けて延びる複数の第１帯状部と、を有し、
前記複数の個別配線は、前記副走査方向に延びる第２帯状部を有し、
前記第２帯状部は、前記複数の第１帯状部のうち前記主走査方向において隣り合う２つの第１帯状部の間に位置する、付記１ないし８のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記抵抗体層は、前記複数の第１帯状部、および前記第２帯状部に交差している、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記基板に接し、かつ前記抵抗体層を覆う保護層をさらに備える、付記１ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１２］
前記基板の厚さ方向において前記基板に対して前記抵抗体層とは反対側に位置する放熱部材をさらに備え、
前記基板は、前記放熱部材に接合されている、付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
基材の上に配線層を形成する工程と、
主走査方向に配列され、かつ前記配線層に導通する複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、を備え、
前記配線層は、第１層と、前記第１層に積層された第２層と、を含み、
前記第１層は、無電解めっきにより形成され、
前記第２層は、電解めっきにより形成される、サーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１４］
前記配線層を形成する工程では、前記第２層を形成した後、前記第２層から露出した前記第１層を除去する工程を含む、付記１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１５］
前記配線層を形成する工程の前に、前記基材の上にグレーズ層を形成する工程をさらに備え、
前記グレーズ層を形成する工程では、前記グレーズ層の表面を粗化する工程を含む、付記１４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１６］
前記第１層を除去する工程と、前記グレーズ層の表面を粗化する工程と、には、ブラスト処理が用いられる、付記１５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１７］
前記抵抗体層を形成する工程では、金属元素を含むペーストを印刷した後、前記ペーストを焼成することにより前記抵抗体層が形成される、付記１３ないし１６のいずれかに記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【符号の説明】
【0068】
Ａ１０，Ａ２０，Ａ３０：サーマルプリントヘッド
１０：基板
１１：基材
１１１：第１面
１２：グレーズ層
１２１：第２面
２０：配線層
２０Ａ：第１層
２０Ｂ：第２層
２０１：表面
２０１Ａ：凹部
２１：共通配線
２１１：第１帯状部
２１１Ａ：基部
２１１Ｂ：延出部
２１２：連結部
２２：個別配線
２２１：第２帯状部
２２１Ａ：基部
２２１Ｂ：延出部
２２２：中間部
２２２Ａ：平行部
２２２Ｂ：斜行部
２２３：接続部
２２３Ａ：第１接続部
２２３Ｂ：第２接続部
３０：抵抗体層
３１：発熱部
４０：保護層
５０：ワイヤ
７１：駆動ＩＣ
７２：封止樹脂
７３：コネクタ
７４：放熱器
８１：記録媒体
８２：プラテンローラ
ΔＬ：ずれ
ｔ１，ｔ２：厚さ
１０：基板
１１：基材
１１１：第１面
１２：グレーズ層
１２１：第２面
２０：配線層
２０Ａ：第１層
２０Ｂ：第２層
２０１：表面
２０１Ａ：凹部
２１：共通配線
２１１：第１帯状部
２１１Ａ：基部
２１１Ｂ：延出部
２１２：連結部
２２：個別配線
２２１：第２帯状部
２２１Ａ：基部
２２１Ｂ：延出部
２２２：中間部
２２２Ａ：平行部
２２２Ｂ：斜行部
２２３：接続部
２２３Ａ：第１接続部
２２３Ｂ：第２接続部
３０：抵抗体層
３１：発熱部
４０：保護層
５０：ワイヤ
７１：駆動ＩＣ
７２：封止樹脂
７３：コネクタ
７４：放熱器
８１：記録媒体
８２：プラテンローラ
ΔＬ：ずれ
ｔ１，ｔ２：厚さ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】