特開2023-162585サーマルプリントヘッド、サーマルプリントヘッドの製造方法、およびサーマルプリンタ
(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】P2023162585
(43)【公開日】2023-11-09
(54)【発明の名称】サーマルプリントヘッド、サーマルプリントヘッドの製造方法、およびサーマルプリンタ
(51)【国際特許分類】
B41J 2/335 20060101AFI20231101BHJP
【ＦＩ】
B41J2/335 101C
B41J2/335 101H
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022073012
(22)【出願日】2022-04-27
(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】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(72)【発明者】
【氏名】仲谷 吾郎
(72)【発明者】
【氏名】中西 雅寿
【テーマコード（参考）】
2C065
【Ｆターム（参考）】
2C065GA01
2C065GB01
2C065JC02
2C065JC07
2C065JC10
2C065JC13
2C065JH05
2C065JH10
(57)【要約】
【課題】印字効率の向上が可能なサーマルプリントヘッドおよびその製造方法と、サーマルプリンタとを提供する。
【解決手段】サーマルプリントヘッドＡ１において、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く主面１１を有する発熱基板１と、発熱基板１の第１側ｚ１に配置されたグレーズ層１５と、発熱基板１の第１側ｚ１で主走査方向ｘに沿って配列された複数の発熱部４１を含む抵抗体層４と、を備えた。グレーズ層１５は、主走査方向ｘに延びる頂面１５１と、頂面１５１から厚さ方向ｚに凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる第１凹部１５２と、を備えている。発熱部４１は頂面１５１に配置された第１領域４１ａを含んでいる。
【選択図】 図６
【解決手段】サーマルプリントヘッドＡ１において、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く主面１１を有する発熱基板１と、発熱基板１の第１側ｚ１に配置されたグレーズ層１５と、発熱基板１の第１側ｚ１で主走査方向ｘに沿って配列された複数の発熱部４１を含む抵抗体層４と、を備えた。グレーズ層１５は、主走査方向ｘに延びる頂面１５１と、頂面１５１から厚さ方向ｚに凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる第１凹部１５２と、を備えている。発熱部４１は頂面１５１に配置された第１領域４１ａを含んでいる。
【選択図】 図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向の第１側を向く主面を有する発熱基板と、
前記発熱基板の前記第１側に配置されたグレーズ層と、
前記発熱基板の前記第１側で主走査方向に沿って配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
を備え、
前記グレーズ層は、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、前記主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を備え、
前記発熱部は前記頂面に配置された第１領域を含んでいる、
サーマルプリントヘッド。
前記発熱基板の前記第１側に配置されたグレーズ層と、
前記発熱基板の前記第１側で主走査方向に沿って配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
を備え、
前記グレーズ層は、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、前記主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を備え、
前記発熱部は前記頂面に配置された第１領域を含んでいる、
サーマルプリントヘッド。
【請求項2】
前記第１凹部は、前記頂面につながる曲面を備えている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項3】
前記第１凹部は、前記主面に平行な第１面と、前記頂面と前記第１面とにつながる第２面と、をさらに備えている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項4】
前記第２面は、前記第１面に直交している、
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項5】
前記第２面は、副走査方向に直交する直交面に対して傾斜している、
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項6】
副走査方向において前記発熱基板に並んで配置された第１基板をさらに備え、
前記第１凹部は、前記副走査方向において前記頂面に対して、前記第１基板とは反対側に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記第１凹部は、前記副走査方向において前記頂面に対して、前記第１基板とは反対側に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項7】
前記発熱部は、前記第１凹部に配置された第２領域を含んでいる、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項8】
前記グレーズ層は、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第２凹部をさらに備え、
前記第２凹部は、副走査方向において前記頂面に対して前記第１凹部とは反対側に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記第２凹部は、副走査方向において前記頂面に対して前記第１凹部とは反対側に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項9】
前記発熱基板は、単結晶半導体からなり、前記主面から突出する凸部を備え、
前記グレーズ層は、前記凸部に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
前記グレーズ層は、前記凸部に配置されている、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項10】
前記単結晶半導体は、Ｓｉを含み、
前記主面は、（１００）面である、
請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
前記主面は、（１００）面である、
請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項11】
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と、
前記複数の発熱部に対向して配置されたプラテンローラと、
を備えているサーマルプリンタ。
前記複数の発熱部に対向して配置されたプラテンローラと、
を備えているサーマルプリンタ。
【請求項12】
厚さ方向の第１側を向く主面を有する基材を準備する基材準備工程と、
前記基材の前記第１側にグレーズ層を形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズ層に、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を形成する凹部形成工程と、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
前記基材の前記第１側にグレーズ層を形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズ層に、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を形成する凹部形成工程と、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項13】
前記凹部形成工程は、
前記グレーズ層に、前記主走査方向に延びるマスクを形成するマスク形成工程と、
エッチングにより前記第１凹部を形成するエッチング工程と、
前記マスクを除去する除去工程と、
を備えている、
請求項１２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
前記グレーズ層に、前記主走査方向に延びるマスクを形成するマスク形成工程と、
エッチングにより前記第１凹部を形成するエッチング工程と、
前記マスクを除去する除去工程と、
を備えている、
請求項１２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項14】
前記エッチング工程は、ウエットエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
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】
前記エッチング工程は、ドライエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
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１３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と、当該サーマルプリントヘッドを備えているサーマルプリンタとに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、従来のサーマルプリントヘッドの一例が開示されている。同文献に開示されたサーマルプリントヘッドは、主走査方向に延びる凸部が主面に一体に形成されたヘッド基板を備えている。凸部上には複数の発熱部が配置されている。凸部と複数の発熱部との間には、グレーズで構成された蓄熱層が介在している。蓄熱層の表面は、凸部の一対の傾斜外面にかけて滑らかに連続するように、副走査方向両端にラウンド部が形成されている。発熱部が凸部上に配置されているため、印字媒体は、プラテンローラを介して確実に発熱部に押圧される。サーマルプリントヘッドにおいては、印字効率の向上が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１１０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、印字効率の向上が可能なサーマルプリントヘッドを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の第１の側面によって提供されるサーマルプリントヘッドは、厚さ方向の第１側を向く主面を有する発熱基板と、前記発熱基板の前記第１側に配置されたグレーズ層と、前記発熱基板の前記第１側で主走査方向に沿って配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、を備え、前記グレーズ層は、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、前記主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を備え、前記発熱部は前記頂面に配置された第１領域を含んでいる。
【0006】
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、厚さ方向の第１側を向く主面を有する基材を準備する基材準備工程と、前記基材の前記第１側にグレーズ層を形成するグレーズ形成工程と、前記グレーズ層に、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、主走査方向に延びる頂面と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部と、を形成する凹部形成工程と、を備えている。
【発明の効果】
【0007】
本開示に係るサーマルプリントヘッドは、印字効率の向上が可能である。
【0008】
本開示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。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示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。
【0011】
＜第１実施形態＞
図１～図６は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ１を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、発熱基板１、保護層２、導電層３、抵抗体層４、グレーズ層１５、絶縁層１８、第１基板５、ドライバＩＣ５５、第２基板６、コネクタ６９、第３基板７、および放熱部材８を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１は、図４に示すようにサーマルプリンタＢ１に組み込まれており、プラテンローラ９１との間に挟まれて搬送される印刷媒体９２に印刷を施す。プラテンローラ９１は、後述する発熱部４１に対向して配置されており、印刷媒体９２を搬送しつつ、印刷媒体９２を発熱部４１に押圧する。このような印刷媒体９２としては、たとえばバーコードシートまたはデートコードシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
図１～図６は、本開示の第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ１を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、発熱基板１、保護層２、導電層３、抵抗体層４、グレーズ層１５、絶縁層１８、第１基板５、ドライバＩＣ５５、第２基板６、コネクタ６９、第３基板７、および放熱部材８を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１は、図４に示すようにサーマルプリンタＢ１に組み込まれており、プラテンローラ９１との間に挟まれて搬送される印刷媒体９２に印刷を施す。プラテンローラ９１は、後述する発熱部４１に対向して配置されており、印刷媒体９２を搬送しつつ、印刷媒体９２を発熱部４１に押圧する。このような印刷媒体９２としては、たとえばバーコードシートまたはデートコードシートを作成するための感熱紙が挙げられる。
【0012】
図１は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す平面図である。図２は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部平面図である。図３は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部拡大平面図である。図１～図３においては、理解の便宜上、保護層２を省略している。図２においては、理解の便宜上、後述の保護樹脂５７およびワイヤ５６１を省略している。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。図５は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部断面図である。図６は、サーマルプリントヘッドＡ１を示す要部拡大断面図である。また、これらの図において、発熱基板１の長手方向を主走査方向ｘとし、短手方向を副走査方向ｙとし、厚さ方向を厚さ方向ｚとして説明する。また、副走査方向ｙについては、図１～図３の下方（図４および図５の右方）を印刷媒体９２が送られてくる上流側ｙ１とし、図１～図３の上方（図４および図５の左方）を印刷媒体９２が排出される下流側ｙ２とする。また、厚さ方向ｚについては、図４および図５の上方を第１側ｚ１とし、図４および図５の下方を第２側ｚ２とする。また、主走査方向ｘについては、図１～図３の左方を第１側ｘ１とし、図１～図３の右方を第２側ｘ２とする。以下の図においても同様である。
【0013】
発熱基板１は、放熱部材８に搭載され、導電層３および抵抗体層４を支持するものである。発熱基板１は、主走査方向ｘを長手方向とし、副走査方向ｙを幅方向とする細長矩形状である。発熱基板１の大きさは特に限定されないが、一例を挙げると、発熱基板１の厚さは、たとえば０．５～１ｍｍ程度である。また、発熱基板１の主走査方向ｘの寸法は、たとえば５０～１５０ｍｍ程度であり、副走査方向ｙの寸法は、たとえば１～５ｍｍ程度である。
【0014】
本実施形態においては、発熱基板１は、単結晶半導体からなり、たとえばＳｉによって形成されている。なお、発熱基板１の構成材料は限定されない。図４および図５に示すように、発熱基板１は、主面１１および裏面１２を有する。主面１１および裏面１２は、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向いており、互いに平行である。主面１１は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く面である。主面１１には、導電層３および抵抗体層４が配置されている。裏面１２は、厚さ方向ｚの第２側ｚ２を向く面である。裏面１２は、図示しない接着部材を介して、放熱部材８（後述する第１支持面８１）に接着されている。
【0015】
また、図５および図６に示すように、発熱基板１は、凸部１３を有する。凸部１３は、主面１１から厚さ方向ｚの第１側ｚ１に突出しており、主走査方向ｘに延びている。また、凸部１３は、副走査方向ｙの下流側ｙ２寄りに形成されている。凸部１３は、主走査方向ｘに直交する断面の形状が、主走査方向ｘに一様である。凸部１３は、天面１３１および傾斜面１３２，１３３を備えている。天面１３１は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１（主面１１と同じ側）を向き、主面１１より厚さ方向ｚの第１側ｚ１に位置する。天面１３１は、主走査方向ｘに長く延びる細長矩形状である。傾斜面１３２は、副走査方向ｙにおいて天面１３１の下流側ｙ２に位置し、天面１３１および主面１１につながっている。傾斜面１３２は、天面１３１および主面１１に対して傾斜しており、副走査方向ｙの下流側ｙ２ほど主面１１に近づいている。傾斜面１３２は、主走査方向ｘに長く延びる細長矩形状である。傾斜面１３３は、副走査方向ｙにおいて天面１３１の上流側ｙ１に位置し、天面１３１および主面１１につながっている。傾斜面１３３は、天面１３１および主面１１に対して傾斜しており、副走査方向ｙの上流側ｙ１ほど主面１１に近づいている。傾斜面１３３は、主走査方向ｘに長く延びる細長矩形状である。
【0016】
発熱基板１は、たとえばＳｉウエハなどの単結晶半導体材料の（１００）面にマスク層を形成し、異方性エッチングを行うことにより形成される。マスク層に覆われてエッチングで除去されずに残った部分が天面１３１になる。したがって、天面１３１は、（１００）面である。一方、エッチングにより現れた面が主面１１および傾斜面１３２，１３３になる。主面１１は、天面１３１に平行であり、天面１３１と同様、（１００）面である。傾斜面１３２，１３３は、主面１１および天面１３１に対して傾斜している。主面１１に対する傾斜面１３２，１３３の傾斜角αは、異方性エッチングに応じた所定の角度になっている。本実施形態では、傾斜面１３２，１３３は、（１１１）面であり、傾斜角αは、たとえば５４．８°である。なお、傾斜角αは限定されない。また、発熱基板１の凸部１３の形状は上述したものに限定されない。たとえば、凸部１３は、天面１３１と傾斜面１３２または傾斜面１３３との間にさらに傾斜角が異なる傾斜面を備えてもよい。
【0017】
グレーズ層１５は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。本実施形態では、グレーズ層１５の熱膨張係数は、発熱基板１の材料であるＳｉと同程度である。なお、グレーズ層１５のガラス材料の特性は限定されない。図５および図６に示すように、グレーズ層１５は、発熱基板１の厚さ方向ｚの第１側ｚ１に配置されており、本実施形態では、凸部１３の天面１３１に配置されている。グレーズ層１５は、本実施形態では、天面１３１にのみ接しており、傾斜面１３２，１３３には接していない。グレーズ層１５は、主走査方向ｘに延びており、天面１３１の副走査方向ｙの全幅にわたって配置されている。なお、グレーズ層１５の配置位置は限定さない。たとえば、グレーズ層１５は、天面１３１の副走査方向ｙの一部にのみ配置されてもよいし、傾斜面１３２または傾斜面１３３にも接して配置されてもよい。また、発熱基板１の凸部１３が、天面１３１と傾斜面１３２または傾斜面１３３との間にさらに傾斜面を備えている場合、当該傾斜面にも接して配置されてもよい。
【0018】
本実施形態では、グレーズ層１５は、頂面１５１および凹部１５２，１５３を備えている。頂面１５１は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く略平坦な面であり、主走査方向ｘに延びている。なお、頂面１５１は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１にゆるやかに湾曲した凸面であってもよい。凹部１５２は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びている。凹部１５２は、副走査方向ｙにおいて頂面１５１の下流側ｙ２に配置されている。凹部１５２は、頂面１５１につながる曲面を備えている。凹部１５３は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びている。凹部１５３は、副走査方向ｙにおいて頂面１５１の上流側ｙ１に配置されている。凹部１５３は、頂面１５１につながる曲面を備えている。
【0019】
グレーズ層１５は、後述する製造方法に示すように、発熱基板１（凸部１３の天面１３１）にガラスペーストを配置して焼成し、その後、一部をエッチングにより除去することで形成される。エッチングで除去されずに残った面が頂面１５１であり、エッチングで一部が除去されることで凹部１５２，１５３が形成される。ガラスペーストは流動性があるが、凸部１３の天面１３１に配置されたとき、表面張力により、天面１３１と傾斜面１３２，１３３との境界１３１ａを越えることが阻止される。また、焼成時にも加熱によりガラスペーストは流動化するが、表面張力により、天面１３１と傾斜面１３２，１３３との境界１３１ａを越えることが阻止される。これにより、ガラスペーストは、天面１３１の副走査方向ｙの全幅にわたって配置される。また、ガラスペーストは、表面張力により、主走査方向ｘに直交する断面形状が厚さ方向ｚの第１側ｚ１に膨出する凸形状に形成された状態で焼成される。当該焼成されたガラスペーストは、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く面が、副走査方向ｙの両側でそれぞれ盛り上がるように湾曲したラウンド部分と、副走査方向ｙにおいて一対のラウンド部分の間の略平坦な頂面部分とが形成された状態になっている。その後、焼成されたガラスペーストの一対のラウンド部分がエッチングにより除去されて、頂面１５１および凹部１５２，１５３を備えたグレーズ層１５が形成される。
【0020】
絶縁層１８は、図５および図６に示すように、主面１１、傾斜面１３２，１３３、およびグレーズ層１５を覆っており、発熱基板１を、抵抗体層４および導電層３に対してより確実に絶縁するためのものである。絶縁層１８は、発熱基板１の、抵抗体層４または導電層３が形成される領域に形成されていればよい。絶縁層１８は、絶縁性材料からなり、たとえばＳｉＯ2やＳｉＮまたはＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）からなる。本実施形態においては、絶縁層１８は、ＴＥＯＳである。なお、絶縁層１８の構成材料は限定されない。絶縁層１８の厚さは特に限定されず、その一例を挙げるとたとえば５μｍ～１５μｍであり、好ましくは５μｍ～１０μｍである。
【0021】
抵抗体層４は、絶縁層１８を介して発熱基板１に支持されている。抵抗体層４は、発熱基板１に対して厚さ方向ｚの第１側ｚ１に配置され、主面１１、傾斜面１３２，１３３、およびグレーズ層１５の少なくとも一部を覆っている。抵抗体層４は、複数の発熱部４１を有している。複数の発熱部４１は、各々に選択的に通電されることにより、印刷媒体９２を局所的に加熱するものである。本実施形態においては、発熱部４１は、抵抗体層４のうち導電層３から露出した領域であり、凸部１３に配置されたグレーズ層１５上に配置されている。つまり、グレーズ層１５は、発熱基板１の凸部１３と複数の発熱部４１との間に配置されている。本実施形態では、発熱部４１は、グレーズ層１５の頂面１５１上にのみ配置されている。図４に示すように、サーマルプリンタＢ１において、複数の発熱部４１は、プラテンローラ９１に対向している。複数の発熱部４１は、主走査方向ｘに沿って配列されており、主走査方向ｘにおいて互いに離間している。発熱部４１の形状は特に限定されず、本実施形態においては、厚さ方向ｚに視て副走査方向ｙを長手方向とする長矩形状である。抵抗体層４は、たとえばＴａＮからなる。なお、抵抗体層４の構成材料は限定されない。抵抗体層４の厚さは特に限定されず、たとえば０．０２μｍ～０．１μｍであり、好ましくは０．０８μｍ程度である。
【0022】
導電層３は、複数の発熱部４１に通電するための通電経路を構成するためのものである。導電層３は、発熱基板１に支持されており、本実施形態においては、図５および図６に示すように、抵抗体層４上に積層されている。導電層３は、抵抗体層４の発熱部４１となるべき部分を露出させている。導電層３は、抵抗体層４よりも低抵抗な金属材料からなり、たとえばＣｕからなる。導電層３の厚さは特に限定されず、たとえば０．３μｍ～２．０μｍである。
【0023】
【0024】
複数の個別電極３１は、各々が概ね副走査方向ｙに延びる帯状であり、主面１１上、傾斜面１３３上、およびグレーズ層１５上に配置されている。複数の個別電極３１は、複数の発熱部４１に対して副走査方向ｙの上流側ｙ１に配置されている。複数の個別電極３１は、それぞれが異なる発熱部４１に接続している。図２および図５に示すように、個別電極３１は、個別パッド３１１を有する。個別パッド３１１は、ドライバＩＣ５５と導通させるためのワイヤ５６１がワイヤボンディングされる部分である。個別パッド３１１には、たとえばＡｕを含むめっき層が形成されている。
【0025】
共通電極３２は、主面１１上、傾斜面１３３上、およびグレーズ層１５上に配置され、連結部３２３と複数の帯状部３２４とを有する。複数の帯状部３２４は、副走査方向ｙに延びている。図３に示すように、複数の帯状部３２４の一方端（副走査方向ｙの下流側ｙ２端）は、２個に分岐しており、各分岐部分が隣接する２個の発熱部４１にそれぞれ接続している。図２に示すように、連結部３２３は、複数の帯状部３２４の他方端側（副走査方向ｙの上流側ｙ１）に位置して主走査方向ｘに延びており、複数の帯状部３２４が繋がっている。
【0026】
中継電極３３は、主面１１上、傾斜面１３２上、およびグレーズ層１５上に配置され、開口を副走査方向ｙの上流側ｙ１に向けたコの字形状をなす。中継電極３３は、主走査方向ｘに等ピッチで、発熱部４１の副走査方向ｙの下流側ｙ２に複数配列されている。各中継電極３３は、隣接する２個の発熱部４１に接続している。
【0027】
図３に示すように、共通電極３２の帯状部３２４は、２つの個別電極３１に挟まれて配置されている。１つの中継電極３３が接続する２個の発熱部４１の一方は共通電極３２に接続しており、他方はいずれかの個別電極３１に接続している。したがって、個別電極３１が通電することで、これに接続する発熱部４１と、当該発熱部４１に中継電極３３を介して接続する発熱部４１とに電流が流れて発熱する。つまり、２つの発熱部４１が、同時に発熱する。
【0028】
なお、導電層３の配置および形状は、限定されない。たとえば、中継電極３３が設けられず、共通電極３２が発熱部４１の副走査方向ｙの下流側ｙ２に配置され、各発熱部４１が、それぞれ異なる共通電極３２の帯状部３２４と個別電極３１とに接続されてもよい。
【0029】
保護層２は、発熱基板１の主面１１、傾斜面１３２，１３３と、グレーズ層１５とに重なるように形成され、導電層３および抵抗体層４を覆っている。保護層２は、絶縁性の材料からなり、導電層３および抵抗体層４を保護している。保護層２の構成材料は、たとえばＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＡｌＮ等であり、これらの単層もしくは複数層によって構成される。保護層２の厚さは特に限定されず、たとえば１．０μｍ～１０μｍ程度である。
【0030】
図５に示すように、本実施形態においては、保護層２は、パッド用開口２１を有する。パッド用開口２１は、保護層２を厚さ方向ｚに貫通している。パッド用開口２１は、各個別電極３１の個別パッド３１１を露出させている。
【0031】
第１基板５は、図１および図４に示すように、放熱部材８に搭載され、発熱基板１に対して副走査方向ｙの上流側ｙ１に配置されている。第１基板５は、たとえばＰＣＢ基板であり、ドライバＩＣ５５が搭載されている。第１基板５の形状等は特に限定されず、本実施形態においては、主走査方向ｘを長手方向とする長矩形状である。第１基板５は、主面５１および裏面５２を有する。主面５１は、発熱基板１の主面１１と同じ側を向く面であり、裏面５２は、発熱基板１の裏面１２と同じ側を向く面である。主面５１には、図示しない第１配線が形成されている。第１配線は、ドライバＩＣ５５がダイボンディングされ、ワイヤ５６２がワイヤボンディングされるので、本実施形態では、たとえばＣｕからなる配線上にたとえばＡｕを含むめっき層が形成されている。なお、第１配線の構成材料および形成方法は限定されない。
【0032】
ドライバＩＣ５５は、第１基板５の主面５１に搭載されており、複数の発熱部４１に個別に通電させるためのものである。本実施形態においては、ドライバＩＣ５５は、複数のワイヤ５６１によって複数の個別電極３１に導通接続されている。ドライバＩＣ５５の通電制御は、第１基板５、第２基板６、第３基板７、およびコネクタ６９を介してサーマルプリントヘッドＡ１外から入力される指令信号に従う。ドライバＩＣ５５は、複数のワイヤ５６２によって第１基板５の第１配線に導通接続されている。本実施形態においては、複数の発熱部４１の個数に応じて、複数のドライバＩＣ５５が設けられている。
【0033】
ドライバＩＣ５５、複数のワイヤ５６１および複数のワイヤ５６２は、保護樹脂５７に覆われている。保護樹脂５７は、たとえば絶縁性樹脂からなりたとえば黒色である。保護樹脂５７は、発熱基板１と第１基板５とに跨るように形成されている。
【0034】
第２基板６は、図１および図４に示すように、第１基板５に対して副走査方向ｙの上流側ｙ１に配置されている。第２基板６は、たとえばＰＣＢ基板であり、図示しないその他の回路素子、および、コネクタ６９が搭載されている。第２基板６の形状等は特に限定されず、本実施形態においては、主走査方向ｘを長手方向とする長矩形状である。第２基板６は、主面６１および裏面６２を有する。主面６１は、発熱基板１の主面１１と同じ側を向く面であり、裏面６２は、発熱基板１の裏面１２と同じ側を向く面である。ただし、本実施形態においては、第２基板６は、発熱基板１および第１基板５に対して傾斜した状態で配置されている。主面６１および裏面６２には、図示しない第２配線が形成されている。なお、第２配線の構成材料および形成方法は限定されない。
【0035】
コネクタ６９は、サーマルプリントヘッドＡ１をサーマルプリンタＢ１に接続するために用いられる。コネクタ６９は、裏面６２に取付けられており、第２配線に接続されている。
【0036】
第３基板７は、第１基板５および第２基板６に接続され、第１基板５および第２基板６より柔軟性を有する。第３基板７は、フレキシブルプリント基板であり、第１基板５の第１配線と第２基板６の第２配線とを導通接続する第３配線が形成されている。第１基板５および第２基板６が柔軟性を有する第３基板７によって接続されているので、第２基板６は第１基板５に対して傾斜した状態で配置可能になっている。第３基板７の形状等は特に限定されず、本実施形態においては、主走査方向ｘを長手方向とする長矩形状である。
【0037】
放熱部材８は、発熱基板１、第１基板５、および第２基板６が搭載されており、複数の発熱部４１によって生じた熱の一部を、発熱基板１を介して外部へ放熱するためのものである。放熱部材８は、たとえばアルミニウム等の金属からなるブロック状の部材であり、たとえば押し出し成型によって形成される。なお、放熱部材８の構成材料および形成方法は限定されない。図４に示すように、放熱部材８は、第１支持面８１、第２支持面８２、および底面８３を有する。第１支持面８１および第２支持面８２と、底面８３とは、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向いている。
【0038】
第１支持面８１および第２支持面８２は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向いて、副走査方向ｙに並んで配置されている。図４に示すように、第２支持面８２は、第１支持面８１より底面８３から離れて（厚さ方向ｚの第１側ｚ１に）配置されている。また、第１支持面８１は、第２支持面８２および底面８３に対して傾斜している。なお、第１支持面８１は、第２支持面８２および底面８３に対して平行であってもよい。また、第１支持面８１と第２支持面８２とは互いに面一であってもよい。第１支持面８１には、発熱基板１の裏面１２および第１基板５の裏面５２が接着されている。第２支持面８２には、第２基板６の裏面６２が接着されている。なお、裏面１２、裏面５２、および裏面６２を放熱部材８に接着する接着部材の構成材料は限定されない。
【0039】
底面８３は、厚さ方向ｚの第２側ｚ２を向いている。底面８３は、サーマルプリントヘッドＡ１をプリンタに組み込む際に基準になる面である。第２支持面８２は、底面８３と平行である。本明細書では、発熱基板１の厚さ方向を厚さ方向ｚと定義しているので、第１支持面８１は、厚さ方向ｚに対して直交している。一方、第２支持面８２は、厚さ方向ｚに直交する面（第１支持面８１）に対して傾斜しているので、厚さ方向ｚに対して直交していない。同様に、底面８３も、厚さ方向ｚに対して直交していない。
【0040】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一例について、図７～図１５を参照しつつ、以下に説明する。図７は、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一例を示すフローチャートである。図８～図１５はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一例の一工程を示す断面図であって、図４および図６に示す断面に対応する。なお、図８～図１５に示す主走査方向ｘ、副走査方向ｙ、および厚さ方向ｚは、図１～図６と同じ方向を示している。
【0041】
図７に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法は、基材準備工程Ｓ１０、凸部形成工程Ｓ２０、グレーズ層形成工程Ｓ３０、凹部形成工程Ｓ４０、絶縁層形成工程Ｓ５０、発熱部形成工程Ｓ６０、保護層形成工程Ｓ７０、切断工程Ｓ８０、および組み立て工程Ｓ９０を備えている。
【0042】
基材準備工程Ｓ１０は、発熱基板１の材料となる基材１０Ａを準備する工程である。当該工程では、図８に示すように、基材１０Ａを準備する。基材１０Ａは、単結晶半導体からなり、たとえばＳｉウエハである。基材１０Ａは、主面１１Ａを有する。主面１１Ａは、略平坦であり、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く。主面１１Ａは（１００）面である。
【0043】
凸部形成工程Ｓ２０は、基材１０Ａにエッチングを施すことで、図９に示すように、凸部１３を形成する工程である。当該工程では、まず、基材１０Ａの主面１１Ａの一部に所定のマスク層９８（図８および図９において２点鎖線で示す）を形成する。マスク層９８は、たとえばハードマスクにフォトリソグラフィ技術によりパターニングを行うことで形成される。マスク層９８は、主走査方向ｘに延びる長矩形状である。そして、たとえばアルカリ水溶液を用いた異方性エッチングを行う。このアルカリ水溶液としては、たとえばＫＯＨ（水酸化カリウム）やＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などが挙げられる。これにより、図９に示すように、主面１１および凸部１３が形成される。凸部１３の天面１３１は、マスク層９８に覆われてエッチングにより除去されずに残った主面１１Ａの一部である。凸部１３の傾斜面１３２，１３３および主面１１は、主面１１Ａがエッチングされて現れた面である。凸部１３の天面１３１は、主面１１Ａと同じく（１００）面である。主面１１は、天面１３１と平行であり、天面１３１と同じく（１００）面である。凸部１３の傾斜面１３２，１３３は、（１１１）面であり、天面１３１および主面１１に対して傾斜している。主面１１に対する傾斜面１３２，１３３の傾斜角αは、たとえば５４．８°である。その後、マスク層９８を除去する。
【0044】
グレーズ層形成工程Ｓ３０は、図１０に示すように、グレーズ層１５Ａを形成する工程である。当該工程では、まず、凸部１３の天面１３１に、たとえばディスペンサーを用いて、ガラスペーストを配置する。配置されたガラスペーストは流動性があるが、表面張力により、天面１３１と傾斜面１３２，１３３との境界１３１ａを越えることが阻止される。なお、ガラスペーストの配置方法は限定されず、たとえばスクリーン印刷などによって配置してもよい。また、ガラスペーストの配置および乾燥を複数回繰り返すことでガラスペーストを重ねて配置してもよい。
【0045】
その後、ガラスペーストを焼成することによって、図１０に示すように、グレーズ層１５Ａが形成される。焼成時の加熱によりガラスペーストは流動化するが、表面張力により境界１３１ａを越えることが阻止される。これにより、グレーズ層１５Ａは、天面１３１の副走査方向ｙの全幅にわたって配置される。また、グレーズ層１５Ａは、表面張力により、主走査方向ｘに直交する断面形状が厚さ方向ｚの第１側ｚ１に突出する凸形状になっている。グレーズ層１５Ａは、厚さ方向ｚの第１側ｚ１を向く面が、副走査方向ｙの両側にそれぞれ盛り上がるように湾曲したラウンド部分１５２Ａ，１５３Ａと、副走査方向ｙにおいて一対のラウンド部分１５２Ａ，１５３Ａの間に位置し、かつ、略平坦な頂面部分１５１Ａとが形成された状態になっている。
【0046】
凹部形成工程Ｓ４０は、グレーズ層１５Ａにウエットエッチングを施すことで、図１１に示すように、凹部１５２，１５３を形成する工程である。当該工程では、まず、図１０に示すように、グレーズ層１５Ａの頂面部分１５１Ａの一部に所定のマスク層９９（図１０および図１１において２点鎖線で示す）を形成する（Ｓ４１）。マスク層９９は、たとえばレジストにフォトリソグラフィ技術によりパターニングを行うことで形成される。マスク層９９は、主走査方向ｘに延びており、頂面部分１５１Ａの主走査方向ｘの全体にわたり、副走査方向ｙの大部分を覆っている。そして、たとえばＨＦ（フッ化水素）などの水溶液を用いた等方性エッチングを行う（Ｓ４２）。なお、エッチング方法は限定されない。これにより、図１１に示すように、頂面１５１および凹部１５２，１５３が形成されたグレーズ層１５が形成される。頂面１５１は、マスク層９９に覆われてエッチングで除去されずに残った頂面部分１５１Ａの一部であり、主走査方向ｘに延びている。凹部１５２，１５３は、頂面部分１５１Ａおよびラウンド部分１５２Ａ，１５３Ａがエッチングで除去されることで形成され、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びている。その後、マスク層９９を除去する（Ｓ４３）。なお、凹部１５２，１５３の形成方法は限定されない。たとえば、凹部１５２，１５３は、グレーズ層１５Ａにドライエッチングを施すことで形成されてもよい。また、凹部１５２，１５３は、たとえば、ダイシングブレードでの切削、または、レーザの照射など、エッチング以外の方法で形成されてもよい。
【0047】
絶縁層形成工程Ｓ５０は、図１２に示すように、主面１１、傾斜面１３２，１３３、およびグレーズ層１５を覆う絶縁層１８を形成する工程である。当該工程では、たとえばＣＶＤを用いて、たとえばＴＥＯＳを原料ガスとした成膜を行う。なお、絶縁層１８の形成方法は限定されない。
【0048】
発熱部形成工程Ｓ６０は、図１３に示すように、絶縁層１８上に、発熱部４１および発熱部４１に通電するための導電層３を形成する工程である。まず、絶縁層１８上に抵抗体膜を形成する。抵抗体膜の形成は、たとえばスパッタリングにより絶縁層１８上にＴａＮの薄膜を形成することによって行う。抵抗体膜は、絶縁層１８の全面を覆う。次いで、導電膜を形成する。導電膜の形成は、たとえばめっきやスパッタリングによりＣｕからなる層を形成することによって行う。導電膜は、抵抗体膜の全面を覆う。なお、導電膜の形成では、抵抗体膜上にＴｉ層を形成した後、Ｃｕ層を形成した構成でもよい。次いで、導電膜および抵抗体膜に選択的なエッチングを施すことにより、導電膜および抵抗体膜を部分的に除去する。これにより、主走査方向ｘに分離された抵抗体層４と、複数の発熱部４１を残して抵抗体層４を覆う複数の個別電極３１、共通電極３２、および中継電極３３とが形成される。
【0049】
保護層形成工程Ｓ７０は、保護層２を形成する工程である。当該工程では、たとえばＣＶＤを用いて、絶縁層１８、導電層３、および抵抗体層４のそれぞれの上に、たとえばＳｉＮおよびＳｉＣを堆積させることにより行われる。その後、パッド用開口２１を形成するために、保護層２をエッチング等により部分的に除去する。
【0050】
切断工程Ｓ８０は、基材１０Ａを切断する工程である。当該工程では、基材１０Ａを主走査方向ｘおよび副走査方向ｙに沿って切断し個片に分割することで、複数の発熱基板１が形成される。以上により、各層が形成された発熱基板１が得られる。
【0051】
また、発熱基板１の加工とは別に、第１基板５、第２基板６、および第３基板７を準備する。第１基板５は、第１配線が形成されたＰＣＢ基板である。第２基板６は、第２配線が形成されたＰＣＢ基板であり、コネクタ６９が搭載されている。第３基板７は、第３配線が形成されたフレキシブルプリント基板である。
【0052】
組み立て工程Ｓ９０は、サーマルプリントヘッドＡ１を組み立てる工程である。当該工程では、まず、図１４に示すように、発熱基板１と第１基板５とを組み立てる。まず、支持テープ９５上に、所定の間隔を空けて、発熱基板１および第１基板５を配置する。次いで、ドライバＩＣ５５を第１基板５の主面５１に搭載し、複数のワイヤ５６１，５６２をボンディングする。そして、ドライバＩＣ５５および複数のワイヤ５６１，５６２を覆う保護樹脂５７を、発熱基板１と第１基板５とに跨るように形成する。また、第２基板６の主面６１に、第３基板７を接着剤などで接着することで、第２基板６と第３基板７とを組み立てる。次に、支持テープ９５から剥離された第１基板５の主面５１の副走査方向ｙの上流側ｙ１に、第３基板７の副走査方向ｙの下流側ｙ２の部分を、接着剤などで接着する。次に、第１支持面８１、第２支持面８２、および底面８３が形成された放熱部材８を準備する。放熱部材８は、アルミニウムなどの金属材料を用いて、押し出し成型によって形成される。次に、放熱部材８の第１支持面８１および第２支持面８２に接着部材を配置する。
【0053】
次に、図１５に示すように、一体となった発熱基板１、第１基板５、および第２基板６を放熱部材８に取り付ける。発熱基板１は、第１支持面８１の副走査方向ｙの下流側ｙ２に、裏面１２を第１支持面８１に対向させるようにして配置される。第１基板５は、第１支持面８１の副走査方向ｙの上流側ｙ１に、裏面５２を第１支持面８１に対向させるようにして配置される。また、第２基板６は、裏面６２を第２支持面８２に対向させるようにして配置される。第１基板５は、柔軟性を有する第３基板７によって第２基板６に接続されているので、第２基板６に対する傾斜姿勢を自由に変更可能である。したがって、第１基板５は、第２支持面８２に対して傾斜している第１支持面８１に取り付け可能である。次いで、熱を加えることで、接着部材を固化させて、裏面１２および裏面５２を第１支持面８１に接着させる。
【0054】
以上の工程により、上述のサーマルプリントヘッドＡ１が得られる。なお、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法は、上述した方法に限定されない。たとえば、凸部形成工程Ｓ２０の前にグレーズ層形成工程Ｓ３０を行って、先に基材１０Ａにグレーズ層１５Ａを形成してもよい。この場合、基材１０Ａに形成されたグレーズ層１５Ａがマスクとして機能するので、マスク層９８の形成が不要になる。また、サーマルプリントヘッドＡ１の組み立ての順序は限定されない。サーマルプリントヘッドＡ１は、保護樹脂５７によって一体化された発熱基板１および第１基板５を放熱部材８に取り付け、その後、第２基板６を放熱部材８に取り付けて、第３基板７を第１基板５に接続してもよい。
【0055】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の作用について説明する。
【0056】
本実施形態によると、発熱基板１は、厚さ方向ｚの第１側ｚ１にグレーズ層１５が配置されている。グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２，１５３を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３が形成されていないグレーズ層と比較して、印刷媒体９２に押圧される部分の表面積が小さくなるので、印刷媒体９２への押圧力を高めることができる。これにより、発熱部４１が発する熱を、効率よく印刷媒体９２に伝えることができる。発熱部４１で発生させなければならない熱量を抑制できるので、サーマルプリントヘッドＡ１は、消費電力を抑制でき、印字効率の向上が可能である。
【0057】
また、本実施形態によると、凹部１５２，１５３は、グレーズ層１５Ａにウエットエッチングを施すことで形成される。したがって、製造工程（凹部形成工程Ｓ４０）において、多数の発熱基板１上のグレーズ層１５Ａに、凹部１５２，１５３を容易に形成可能である。
【0058】
また、本実施形態によると、発熱基板１は、主面１１から厚さ方向ｚの第１側ｚ１に突出して主走査方向ｘに延びている凸部１３を備えている。凸部１３の天面１３１上には、グレーズ層１５を介して、複数の発熱部４１が配置されている。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１は、プラテンローラ９１を介して、印刷媒体９２を適切に発熱部４１に押圧させることができる。また、本実施形態によると、発熱基板１は、Ｓｉウエハなどの単結晶半導体からなる基板材料から形成される。したがって、発熱基板１は、異方性エッチングによって、主走査方向ｘに直交する断面の形状が主走査方向ｘに一様である凸部１３が容易に形成される。印刷媒体９２の発熱部４１に対する押圧接触状態は、主走査方向ｘ各所において一定となる。このことは、発熱基板１の製造ロットが異なっても変わらないので、印字品質のバラツキを抑制できる。
【0059】
また、本実施形態によると、第１基板５および第２基板６は、柔軟性を有する第３基板７によって接続されている。したがって、第１基板５および第２基板６は、互いに傾斜させた状態で、放熱部材８に搭載可能である。よって、サーマルプリントヘッドＡ１の設計の自由度は向上する。
【0060】
【0061】
＜第２実施形態＞
図１６は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ２を説明するための図である。図１６は、サーマルプリントヘッドＡ２を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、発熱部４１の配置位置が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図１６は、本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ２を説明するための図である。図１６は、サーマルプリントヘッドＡ２を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、発熱部４１の配置位置が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0062】
本実施形態においては、発熱部４１は、グレーズ層１５の頂面１５１および凹部１５２にまたがって配置されている。発熱部４１は、頂面１５１に配置された第１領域４１ａ、および、凹部１５２に配置された第２領域４１ｂを含んでいる。また、発熱部４１は、グレーズ層１５の頂面１５１と凹部１５２との境界１５４にも配置されている。
【0063】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３を備えている。さらに、本実施形態によると、発熱部４１は、頂面１５１および凹部１５２にまたがって配置されている。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２は、発熱部４１が頂面１５１にのみ配置されている場合と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積をさらに小さくできる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ２は、印字媒体への押圧力をさらに高め、さらなる印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ２は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。
【0064】
＜第３実施形態＞
図１７は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ３を説明するための図である。図１７は、サーマルプリントヘッドＡ３を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、グレーズ層１５が凹部１５３を備えていない点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～２実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図１７は、本開示の第３実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ３を説明するための図である。図１７は、サーマルプリントヘッドＡ３を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、グレーズ層１５が凹部１５３を備えていない点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～２実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0065】
本実施形態においては、グレーズ層１５は、頂面１５１および凹部１５２を備えているが、ラウンド部分１５３Ａがエッチングで除去されず、凹部１５３を備えていない。
【0066】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２が形成されていないグレーズ層と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積が小さくなる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ３は、印字媒体への押圧力を高めることができ、印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ３は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。
【0067】
なお、本実施形態では、グレーズ層１５が凹部１５３を備えていない場合について説明したが、これに限られない。グレーズ層１５は、凹部１５３を備えているが、凹部１５２を備えていなくてもよい。なお、印字効率の向上のためには、グレーズ層１５は、凹部１５２および凹部１５３の両方を備えているのが望ましい。
【0068】
＜第４実施形態＞
図１８は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ４を説明するための図である。図１８は、サーマルプリントヘッドＡ４を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、凹部１５２，１５３の形状が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～３実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図１８は、本開示の第４実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ４を説明するための図である。図１８は、サーマルプリントヘッドＡ４を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、凹部１５２，１５３の形状が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～３実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0069】
本実施形態においては、凹部１５２は、発熱基板１の主面１１および天面１３１に平行な第１面１５２ａと、頂面１５１および第１面１５２ａにつながる第２面１５２ｂとを備えている。本実施形態では、第２面１５２ｂは、第１面１５２ａに直交している。同様に、凹部１５３は、発熱基板１の主面１１および天面１３１に平行な第１面１５３ａと、頂面１５１および第１面１５３ａにつながる第２面１５３ｂとを備えている。本実施形態では、第２面１５３ｂは、第１面１５３ａに直交している。凹部１５２，１５３は、製造工程の凹部形成工程Ｓ４０において、グレーズ層１５Ａにドライエッチングを施すことで形成される。なお、ドライエッチングに使用するエッチングガスの組成および圧力は限定されない。また、凹部１５２，１５３の形成方法は限定されない。凹部１５２，１５３は、たとえば、ダイシングブレードでの切削、または、レーザの照射など、エッチング以外の方法で形成されてもよい。
【0070】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２，１５３を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３が形成されていないグレーズ層と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積が小さくなる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ４は、印字媒体への押圧力を高めることができ、印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ４は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。
【0071】
＜第５実施形態＞
図１９は、本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ５を説明するための図である。図１９は、サーマルプリントヘッドＡ５を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、凹部１５２，１５３の形状が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～４実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図１９は、本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ５を説明するための図である。図１９は、サーマルプリントヘッドＡ５を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、凹部１５２，１５３の形状が、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～４実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0072】
本実施形態においては、凹部１５２は、発熱基板１の主面１１および天面１３１に平行な第１面１５２ａと、頂面１５１および第１面１５２ａにつながる第２面１５２ｂとを備えている。本実施形態では、第２面１５２ｂは、副走査方向ｙに直交する直交面に対して傾斜しており、厚さ方向ｚの第１側ｚ１ほど副走査方向ｙの上流側ｙ１に位置している。同様に、凹部１５３は、発熱基板１の主面１１および天面１３１に平行な第１面１５３ａと、頂面１５１および第１面１５３ａにつながる第２面１５３ｂとを備えている。本実施形態では、第２面１５３ｂは、副走査方向ｙに直交する直交面に対して傾斜しており、厚さ方向ｚの第１側ｚ１ほど副走査方向ｙの下流側ｙ２に位置している。凹部１５２，１５３は、製造工程の凹部形成工程Ｓ４０において、グレーズ層１５Ａにドライエッチングを施すことで形成される。なお、ドライエッチングに使用するエッチングガスの組成および圧力は限定されない。また、凹部１５２，１５３の形成方法は限定されない。凹部１５２，１５３は、たとえば、ダイシングブレードでの切削、または、レーザの照射など、エッチング以外の方法で形成されてもよい。
【0073】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２，１５３を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３が形成されていないグレーズ層と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積が小さくなる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ５は、印字媒体への押圧力を高めることができ、印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ５は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。
【0074】
第４実施形態および第５実施形態から理解されるように、凹部１５２，１５３をドライエッチングで形成する場合、ドライエッチングに使用するエッチングガスの組成および圧力によって、第２面１５２ｂおよび第２面１５３ｂの、副走査方向ｙに直交する直交面に対する傾斜角を自由に設計できる。
【0075】
＜第６実施形態＞
図２０は、本開示の第６実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ６を説明するための図である。図２０は、サーマルプリントヘッドＡ６を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ６は、発熱基板１が凸部１３を備えていない点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～５実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図２０は、本開示の第６実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ６を説明するための図である。図２０は、サーマルプリントヘッドＡ６を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ６は、発熱基板１が凸部１３を備えていない点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～５実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0076】
本実施形態においては、発熱基板１が凸部１３を備えておらず、グレーズ層１５が主面１１に配置されている。サーマルプリントヘッドＡ６は、製造工程の凸部形成工程Ｓ２０を省略し、準備した基材１０Ａを発熱基板１として、グレーズ層形成工程Ｓ３０を行うことで製造される。
【0077】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２，１５３を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３が形成されていないグレーズ層と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積が小さくなる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ６は、印字媒体への押圧力を高めることができ、印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ６は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。さらに、本実施形態によると、発熱基板１は凸部１３を備えていない。したがって、サーマルプリントヘッドＡ６は、凸部形成工程Ｓ２０を必要とせず、製造工程を簡略化できる。
【0078】
＜第７実施形態＞
図２１は、本開示の第７実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ７を説明するための図である。図２１は、サーマルプリントヘッドＡ７を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ７は、グレーズ層１５が絶縁層１８と抵抗体層４との間に形成されている点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～６実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
図２１は、本開示の第７実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ７を説明するための図である。図２１は、サーマルプリントヘッドＡ７を示す要部拡大断面図であり、図６に対応する図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ７は、グレーズ層１５が絶縁層１８と抵抗体層４との間に形成されている点で、上述した第１実施形態と異なっている。本実施形態の他の部分の構成および動作は、第１実施形態と同様である。なお、上記の第１～６実施形態の各部が任意に組み合わせられてもよい。
【0079】
本実施形態においては、グレーズ層１５は、第１実施形態のように発熱基板１と絶縁層１８との間に形成されるのではなく、絶縁層１８と抵抗体層４との間に形成されている。つまり、サーマルプリントヘッドＡ７は、発熱基板１上に、絶縁層１８、グレーズ層１５、抵抗体層４の順で積層されている。サーマルプリントヘッドＡ７は、製造工程の凸部形成工程Ｓ２０の後、グレーズ層形成工程Ｓ３０を行う前に、絶縁層形成工程Ｓ５０を行うことで製造される。なお、本実施形態では、絶縁層１８は、基材１０Ａを熱酸化させることで得られるＳｉＯ2膜で構成されてもよい。
【0080】
本実施形態においても、グレーズ層１５は、頂面１５１から厚さ方向ｚの第２側ｚ２に凹み、かつ、主走査方向ｘに延びる凹部１５２，１５３を備えている。グレーズ層１５は、凹部１５２，１５３が形成されていないグレーズ層と比較して、印字媒体に押圧される部分の表面積が小さくなる。これにより、サーマルプリントヘッドＡ７は、印字媒体への押圧力を高めることができ、印字効率の向上が可能である。また、サーマルプリントヘッドＡ７は、サーマルプリントヘッドＡ１と共通する構成をとることにより、サーマルプリントヘッドＡ１と同等の効果を奏する。さらに、本実施形態によると、絶縁層１８は、基材１０Ａを熱酸化させることで得られるＳｉＯ2膜で構成できる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ７は、グレーズ層１５を形成した後に、たとえばＣＶＤを用いてＴＥＯＳを堆積させることにより絶縁層１８を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化できる。
【0081】
上記第１～７実施形態においては、発熱基板１がＳｉによって形成されている場合について説明したが、これに限られない。発熱基板１の構成材料は、他の単結晶半導体であってもよいし、たとえばセラミックスなどであってもよい。
【0082】
本開示に係るサーマルプリントヘッドおよびその製造方法と、当該サーマルプリントヘッドを備えているサーマルプリンタとは、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタの各部の具体的な構成、および、本開示に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の各工程の具体的な処理は、種々に設計変更自在である。
【0083】
〔付記１〕
厚さ方向（ｚ）の第１側（ｚ１）を向く主面（１１）を有する発熱基板（１）と、
前記発熱基板の前記第１側に配置されたグレーズ層（１５）と、
前記発熱基板の前記第１側で主走査方向（ｘ）に沿って配列された複数の発熱部（４１）を含む抵抗体層（４）と、
を備え、
前記グレーズ層は、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、前記主走査方向に延びる頂面（１５１）と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部（１５２）と、を備え、
前記発熱部は前記頂面に配置された第１領域（４１ａ）を含んでいる、
サーマルプリントヘッド（Ａ１）。
〔付記２〕
前記第１凹部は、前記頂面につながる曲面を備えている、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３、第４～５実施形態、図１８～図１９〕
前記第１凹部は、前記主面に平行な第１面（１５２ａ）と、前記頂面と前記第１面とにつながる第２面（１５２ｂ）と、をさらに備えている、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４、第４実施形態、図１８〕
前記第２面は、前記第１面に直交している、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５、第５実施形態、図１９〕
前記第２面は、副走査方向に直交する直交面に対して傾斜している、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
副走査方向（ｙ）において前記発熱基板に並んで配置された第１基板（５）をさらに備え、
前記第１凹部は、前記副走査方向において前記頂面に対して、前記第１基板とは反対側に配置されている、
付記１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、第２実施形態、図１６〕
前記発熱部は、前記第１凹部に配置された第２領域（４１ｂ）を含んでいる、
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〕
前記グレーズ層は、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第２凹部（１５３）をさらに備え、
前記第２凹部は、副走査方向において前記頂面に対して前記第１凹部とは反対側に配置されている、
付記１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記発熱基板は、単結晶半導体からなり、前記主面から突出する凸部（１３）を備え、
前記グレーズ層は、前記凸部に配置されている、
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〕
前記単結晶半導体は、Ｓｉを含み、
前記主面は、（１００）面である、
付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１、図４〕
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と、
前記複数の発熱部に対向して配置されたプラテンローラ（９１）と、
を備えているサーマルプリンタ（Ｂ１）。
〔付記１２、図７〕
厚さ方向の第１側を向く主面（１１Ａ）を有する基材（１０Ａ）を準備する基材準備工程（Ｓ１０）と、
前記基材の前記第１側にグレーズ層（１５Ａ）を形成するグレーズ形成工程（Ｓ３０）と、
前記グレーズ層に、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、主走査方向（ｘ）に延びる頂面（１５１）と、前記頂面から前記厚さ方向（ｚ）に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部（１５２）と、を形成する凹部形成工程（Ｓ４０）と、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１３、図１１〕
前記凹部形成工程は、
前記グレーズ層に、前記主走査方向に延びるマスク（９９）を形成するマスク形成工程（Ｓ４１）と、
エッチングにより第１凹部を形成するエッチング工程（Ｓ４２）と、
前記マスクを除去する除去工程（Ｓ４３）と、
を備えている、
付記１２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１４〕
前記エッチング工程は、ウエットエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
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〕
前記エッチング工程は、ドライエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
付記１３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
厚さ方向（ｚ）の第１側（ｚ１）を向く主面（１１）を有する発熱基板（１）と、
前記発熱基板の前記第１側に配置されたグレーズ層（１５）と、
前記発熱基板の前記第１側で主走査方向（ｘ）に沿って配列された複数の発熱部（４１）を含む抵抗体層（４）と、
を備え、
前記グレーズ層は、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、前記主走査方向に延びる頂面（１５１）と、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部（１５２）と、を備え、
前記発熱部は前記頂面に配置された第１領域（４１ａ）を含んでいる、
サーマルプリントヘッド（Ａ１）。
〔付記２〕
前記第１凹部は、前記頂面につながる曲面を備えている、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３、第４～５実施形態、図１８～図１９〕
前記第１凹部は、前記主面に平行な第１面（１５２ａ）と、前記頂面と前記第１面とにつながる第２面（１５２ｂ）と、をさらに備えている、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４、第４実施形態、図１８〕
前記第２面は、前記第１面に直交している、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５、第５実施形態、図１９〕
前記第２面は、副走査方向に直交する直交面に対して傾斜している、
付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
副走査方向（ｙ）において前記発熱基板に並んで配置された第１基板（５）をさらに備え、
前記第１凹部は、前記副走査方向において前記頂面に対して、前記第１基板とは反対側に配置されている、
付記１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、第２実施形態、図１６〕
前記発熱部は、前記第１凹部に配置された第２領域（４１ｂ）を含んでいる、
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〕
前記グレーズ層は、前記頂面から前記厚さ方向に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第２凹部（１５３）をさらに備え、
前記第２凹部は、副走査方向において前記頂面に対して前記第１凹部とは反対側に配置されている、
付記１ないし７のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記発熱基板は、単結晶半導体からなり、前記主面から突出する凸部（１３）を備え、
前記グレーズ層は、前記凸部に配置されている、
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〕
前記単結晶半導体は、Ｓｉを含み、
前記主面は、（１００）面である、
付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１、図４〕
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と、
前記複数の発熱部に対向して配置されたプラテンローラ（９１）と、
を備えているサーマルプリンタ（Ｂ１）。
〔付記１２、図７〕
厚さ方向の第１側を向く主面（１１Ａ）を有する基材（１０Ａ）を準備する基材準備工程（Ｓ１０）と、
前記基材の前記第１側にグレーズ層（１５Ａ）を形成するグレーズ形成工程（Ｓ３０）と、
前記グレーズ層に、前記厚さ方向の第１側を向き、かつ、主走査方向（ｘ）に延びる頂面（１５１）と、前記頂面から前記厚さ方向（ｚ）に凹み、かつ、前記主走査方向に延びる第１凹部（１５２）と、を形成する凹部形成工程（Ｓ４０）と、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１３、図１１〕
前記凹部形成工程は、
前記グレーズ層に、前記主走査方向に延びるマスク（９９）を形成するマスク形成工程（Ｓ４１）と、
エッチングにより第１凹部を形成するエッチング工程（Ｓ４２）と、
前記マスクを除去する除去工程（Ｓ４３）と、
を備えている、
付記１２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１４〕
前記エッチング工程は、ウエットエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
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〕
前記エッチング工程は、ドライエッチングにより前記グレーズ層をエッチングする、
付記１３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】
【0084】
Ａ１～Ａ７：サーマルプリントヘッド
１ ：発熱基板
１１ ：主面
１２ ：裏面
１３ ：凸部
１３１ ：天面
１３１ａ ：境界
１３２，１３３：傾斜面
１５ ：グレーズ層
１５１ ：頂面
１５２，１５３：凹部
１５２ａ，１５３ａ：第１面
１５２ｂ，１５３ｂ：第２面
１５４ ：境界
１８ ：絶縁層
２ ：保護層
２１ ：パッド用開口
３ ：導電層
３１ ：個別電極
３１１ ：個別パッド
３２ ：共通電極
３２３ ：連結部
３２４ ：帯状部
３３ ：中継電極
４ ：抵抗体層
４１ ：発熱部
４１ａ ：第１領域
４１ｂ ：第２領域
５ ：第１基板
５１ ：主面
５２ ：裏面
５５ ：ドライバＩＣ
５６１，５６２：ワイヤ
５７ ：保護樹脂
６ ：第２基板
６１ ：主面
６２ ：裏面
６９ ：コネクタ
７ ：第３基板
８ ：放熱部材
８１ ：第１支持面
８２ ：第２支持面
８３ ：底面
９１ ：プラテンローラ
９２ ：印刷媒体
９５ ：支持テープ
９８ ：マスク層
９９ ：マスク層
１０Ａ ：基材
１１Ａ ：主面
１５Ａ ：グレーズ層
１５１Ａ ：頂面部分
１５２Ａ，１５３Ａ：ラウンド部分
Ｂ１ ：サーマルプリンタ
１ ：発熱基板
１１ ：主面
１２ ：裏面
１３ ：凸部
１３１ ：天面
１３１ａ ：境界
１３２，１３３：傾斜面
１５ ：グレーズ層
１５１ ：頂面
１５２，１５３：凹部
１５２ａ，１５３ａ：第１面
１５２ｂ，１５３ｂ：第２面
１５４ ：境界
１８ ：絶縁層
２ ：保護層
２１ ：パッド用開口
３ ：導電層
３１ ：個別電極
３１１ ：個別パッド
３２ ：共通電極
３２３ ：連結部
３２４ ：帯状部
３３ ：中継電極
４ ：抵抗体層
４１ ：発熱部
４１ａ ：第１領域
４１ｂ ：第２領域
５ ：第１基板
５１ ：主面
５２ ：裏面
５５ ：ドライバＩＣ
５６１，５６２：ワイヤ
５７ ：保護樹脂
６ ：第２基板
６１ ：主面
６２ ：裏面
６９ ：コネクタ
７ ：第３基板
８ ：放熱部材
８１ ：第１支持面
８２ ：第２支持面
８３ ：底面
９１ ：プラテンローラ
９２ ：印刷媒体
９５ ：支持テープ
９８ ：マスク層
９９ ：マスク層
１０Ａ ：基材
１１Ａ ：主面
１５Ａ ：グレーズ層
１５１Ａ ：頂面部分
１５２Ａ，１５３Ａ：ラウンド部分
Ｂ１ ：サーマルプリンタ
【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】