特開 2023-176504 サーマルプリントヘッド、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】P2023176504

(43)【公開日】2023-12-13

(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タ

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/335 20060101AFI20231206BHJP

【ＦＩ】

B41J2/335 101F

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088822

(22)【出願日】2022-05-31

(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】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】中久保 一也

【テーマコード（参考）】

2C065

【Ｆターム（参考）】

2C065GA01

2C065GB01

2C065JF03

2C065JF05

2C065JF16

(57)【要約】

【課題】 保護層の耐摩耗性を向上させるのに適したサーマルプリントヘッドを提供する。
【解決手段】 サーマルプリントヘッドＡ１は、厚さ方向ｚのｚ１側を向く主面１１を有する基板１と、主面１１の上に配置され、主走査方向に配列された複数の発熱部４１を有する抵抗体層４と、主面１１の上に配置され、且つ抵抗体層４に導通する配線層３と、少なくとも抵抗体層４を覆う保護層５と、を備え、保護層５（第２層５２）は、ガラスと添加物粒子とを含んで構成されており、前記添加物粒子は、窒化ホウ素粒子を含む。
【選択図】 図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

厚さ方向の一方側を向く主面を有する基板と、
前記主面の上に配置され、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層と、
前記主面の上に配置され、且つ前記抵抗体層に導通する配線層と、
少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、を備え、
前記保護層は、ガラスと添加物粒子とを含んで構成されており、
前記添加物粒子は、窒化ホウ素粒子を含む、サーマルプリントヘッド。

【請求項2】

前記保護層は、前記抵抗体層の上に積層された複数の層を含み、
前記複数の層の少なくともいずれかは、前記窒化ホウ素粒子を含む、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項3】

前記保護層は、第１層および第２層を含む前記複数の層によって構成されており、
前記第１層は、前記抵抗体層に接しており、
前記第２層は、前記複数の層のうち前記厚さ方向の一方側の端に位置し、且つ前記厚さ方向に見て前記抵抗体層に重なっており、
前記第２層は、前記窒化ホウ素粒子を含む、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項4】

前記第１層に前記窒化ホウ素粒子が含まれていない、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層における前記添加物粒子の配合比率は、５～８０重量％である、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項6】

前記第２層における前記窒化ホウ素粒子の配合比率は、１０～３０重量％である、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項7】

前記保護層は、前記添加物粒子としてアルミナ粒子を含み、
前記第２層における前記アルミナ粒子の配合比率は、０～７０重量％である、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項8】

前記第２層の厚さは、２～６μｍである、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項9】

前記窒化ホウ素粒子の粒径は、前記第２層の厚さ以下である、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項10】

前記窒化ホウ素粒子の粒径は、０～４μｍ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】

前記保護層は、前記第１層および前記第２層からなり、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも大である、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項12】

前記第２層は、酸化鉛を含まない無鉛ガラスにより構成される、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項13】

前記第１層の軟化点は、前記第２層の軟化点よりも高い、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項14】

前記第１層の軟化点は、前記第２層の軟化点以下であり、
前記配線層は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離隔して配置され、且つ前記主走査方向に延びる共通部を有し、
前記第２層は、前記厚さ方向に見て前記共通部に重ならない、請求項４に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項15】

前記主面の上に配置されたグレーズ層をさらに備え、
前記抵抗体層は、前記グレーズ層の上に配置されている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項16】

請求項１ないし１５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と、を備える、サーマルプリンタ。

【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、およびサーマルプリンタに関する。

【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。同文献に開示のサーマルプリントヘッドは、基板、グレーズ層、電極層、抵抗体層、保護層および駆動ＩＣを備える。基板は、絶縁材料からなる板状の部材であり、たとえばアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などのセラミックからなる。グレーズ層は、基板の表面に形成されており、たとえばガラスからなる。電極層は、グレーズ層上に形成されており、抵抗体層に選択的に電流を流すための電流経路を構成している。抵抗体層は、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する。駆動ＩＣは、各発熱部に流す電流を制御する。保護層は、少なくとも抵抗体層を覆っている。

【0003】

このような構成のサーマルプリントヘッドにおいて、複数の発熱部を発熱させるとともに、感熱紙などの印刷媒体を保護層に押し当てながら副走査方向に送ることで、前記印刷媒体に印字する。抵抗体層（複数の発熱部）を覆う保護層においては、印刷媒体との接触を繰り返すことにより、耐摩耗性が要求される。また、近年、印刷速度の高速化が進められている。さらに、印刷媒体の多様化にともない、比較的硬質な印刷媒体が用いられる場合がある。このような状況により、保護層の耐摩耗性の向上が求められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１４７３００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、上記した事情のもとで考え出されたものであって、保護層の耐摩耗性を向上させて、印刷媒体に適切に印刷可能なサーマルプリントヘッドを提供することを主たる課題とする。

【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、厚さ方向の一方側を向く主面を有する基板と、前記主面の上に配置され、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層と、前記主面の上に配置され、且つ前記抵抗体層に導通する配線層と、少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、を備え、前記保護層は、ガラスと添加物粒子とを含んで構成されており、前記添加物粒子は、窒化ホウ素粒子を含む。

【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タは、本開示の第１の側面に係る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と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、保護層の耐摩耗性の向上を図ることができる。

【0009】

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】

【0010】

【図1】図１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を示す平面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う概略断面図である。

【図3】図３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を示す要部拡大平面図である。

【図4】図４は、図２の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図5】図５は、図４の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図6】図６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を示す要部拡大断面図である。

【図7】図７は、図６の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図8】図８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を示す要部拡大断面図である。

【図9】図９は、図８の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図10】図１０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を示す要部拡大断面図である。

【図11】図１１は、図１０の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図12】図１２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を示す要部拡大断面図である。

【図13】図１３は、図１２の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【図14】図１４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を示す要部拡大断面図である。

【図15】図１５は、図１４の一部を拡大した要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

本開示における「第１」、「第２」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。

【0013】

本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」を含む。また、「ある物Ａがある物Ｂにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。また、本開示において「ある面Ａが方向Ｂ（の一方側または他方側）を向く」とは、面Ａの方向Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが方向Ｂに対して傾いている場合を含む。

【0014】

＜第１実施形態＞
図１～図５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、基板１、グレーズ層２、配線層３、抵抗体層４、保護層５、複数のワイヤ６１、駆動ＩＣ７１、保護樹脂７２およびコネクタ７３を備えている。

【0015】

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、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う概略断面図である。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４は、図２の一部を拡大した要部拡大断面図である。図５は、図４の一部を拡大した要部拡大断面図である。なお、理解の便宜上、図１および図３においては、保護層５を省略している。図４においては、コネクタ７３を省略している。また、これらの図において、基板１の厚さ方向を「厚さ方向ｚ」という。図２、図４の上方は、「厚さ方向ｚの一方側」であり、「厚さ方向ｚのｚ１側」と呼ぶ。図２、図４の下方は、「厚さ方向ｚの他方側」であり、「厚さ方向ｚのｚ２側」と呼ぶ。また、「平面視」とは、厚さ方向ｚに見たときをいう。さらに、サーマルプリントヘッドＡ１における主走査方向を「主走査方向ｘ」といい、サーマルプリントヘッドＡ１における副走査方向を「副走査方向ｙ」という。副走査方向ｙについては、図１、図３の下方（図２、図４の左方）は印刷媒体が送られてくる上流側であり、「副走査方向ｙのｙ１側」と呼ぶ。図１、図３の上方（図２、図４の右方）は印刷媒体が排出される下流側であり、「副走査方向ｙのｙ２側」と呼ぶ。

【0016】

サーマルプリントヘッドＡ１は、印刷媒体８２に印字を施するサーマルプリンタＰｒ（図２参照）に組み込まれるものである。サーマルプリンタＰｒは、サーマルプリントヘッドＡ１およびプラテンローラ８１を備える。プラテンローラ８１は、サーマルプリントヘッドＡ１に正対する。印刷媒体８２は、サーマルプリントヘッドＡ１とプラテンローラ８１との間に挟まれ、このプラテンローラ８１によって、副走査方向ｙに搬送される。このような印刷媒体８２としては、たとえばバーコードシールおよびレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。プラテンローラ８１に替えて、平坦なゴムからなるプラテンを使用してもよい。このプラテンは、大きな曲率半径を有する円柱状のゴムにおける、断面視して弓形状の一部を含む。本開示において、「プラテン」という用語は、プラテンローラ８１と平坦なプラテンとの双方を含む。

【0017】

基板１は、たとえばＡｌ₂Ｏ₃などのセラミックからなり、その厚さがたとえば０．５～１．５ｍｍ程度とされている。図１に示すように、基板１は、主走査方向ｘに長く延びる長矩形状とされている。基板１は、主面１１を有する。主面１１は、厚さ方向ｚのｚ１側を向く。グレーズ層２、配線層３、抵抗体層４、保護層５、駆動ＩＣ７１および保護樹脂７２の各々は、基板１の主面１１上に配置されている。コネクタ７３は、外部の機器との接続を行うためのものであり、たとえば、基板１の副走査方向ｙのｙ１側の端部に設けられている。

【0018】

グレーズ層２は、基板１上に配置されており、例えば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば８００～８５０℃である。本実施形態のグレーズ層２は、一定の厚みを有するように形成されており、厚さ方向ｚのｚ１側を向く略平坦なグレーズ主面２１を有している。グレーズ層２の厚みは、たとえば１０～３００μｍである。

【0019】

サーマルプリントヘッドＡ１は、いわゆる厚膜型と呼ばれる構成を備えており、厚膜印刷を利用して製作される。グレーズ層２は、ガラスペーストを基板１上に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。グレーズ層２は、厚膜形成技術によって形成されている。

【0020】

配線層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、グレーズ層２のグレーズ主面２１上に配置されている。配線層３は、抵抗体層４の比抵抗値よりも小さな比抵抗値を有するように形成されている。配線層３は、たとえば銀（Ａｇ）を主成分とした導電体からなる。配線層３の厚さの一例を挙げると、配線層３の厚さは、たとえば０．５～３０μｍ程度である。

【0021】

図３～図５に示すように、配線層３は、共通電極３１、複数の個別電極３２、複数の信号配線部３５および複数のパッド部３６を有している。

【0022】

共通電極３１は、共通部３１１および複数の共通電極帯状部３１２を有する。具体的には、共通部３１１は、抵抗体層４に対して副走査方向ｙのｙ２側に離隔して配置されている。共通部３１１は、主走査方向ｘに沿って延びており、副走査方向ｙの幅寸法が比較的大きくされている。複数の共通電極帯状部３１２は、各々が共通部３１１から副走査方向ｙのｙ１側に延びており、主走査方向ｘに等ピッチで配列されている。

【0023】

複数の個別電極３２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３２は、抵抗体層４から駆動ＩＣ７１に向かって延びている。複数の個別電極３２は、主走査方向ｘに配列されており、各々が個別電極帯状部３３および連結部３４を有している。

【0024】

各個別電極帯状部３３は、副走査方向ｙに延びた帯状部分であり、共通電極３１の隣り合う２つの共通電極帯状部３１２の間に位置している。連結部３４は、個別電極帯状部３３から駆動ＩＣ７１に向かって延びる部分であり、そのほとんどが副走査方向ｙに沿った部位および副走査方向ｙに対して傾斜した部位を有している。連結部３４は、副走査方向ｙのｙ１側において、主走査方向ｘに比較的狭い間隔で配列されている。当該副走査方向ｙのｙ１側において隣り合う連結部３４どうしの間隔は、たとえば１００μｍ以下程度となっている。

【0025】

複数の信号配線部３５は、コネクタ７３と駆動ＩＣ７１とに接続される配線パターンを構成している。図４においては１つの信号配線部３５のみ表れているが、複数の信号配線部３５は、駆動ＩＣ７１の近傍において、主走査方向ｘに配列されるとともに各々が副走査方向ｙに延びている。なお、サーマルプリントヘッドＡ１に使用される駆動ＩＣ７１は、通常、長矩形状の平面形状を有する（図１参照）。駆動ＩＣ７１の長辺は、抵抗体層４が延びる方向である主走査方向ｘに沿う。

【0026】

図３、図４に示すように、複数のパッド部３６は、複数のワイヤ６１を介して駆動ＩＣ７１と接続される部分である。複数のパッド部３６は、主走査方向ｘおよび副走査方向ｙに複数ずつ配列されている。複数のパッド部３６は、複数の連結部３４（個別電極３２）のいずれかの副走査方向ｙのｙ１側の端部、または複数の信号配線部３５のいずれかの副走査方向ｙのｙ２側の端部につながっている。複数のパッド部３６の各々には、駆動ＩＣ７１と接続するためのワイヤ６１がボンディングされている。本実施形態において、複数のパッド部３６のうち主走査方向ｘに隣り合う連結部３４につながるものは、副走査方向ｙに互い違いに配置されている。これにより、複数の連結部３４につながる複数のパッド部３６は、連結部３４のほとんどの部位よりも幅が大きいにも関わらず、たがいに干渉することが回避されている。

【0027】

なお、配線層３の一部は、金（Ａｕ）を主成分とした導電体により構成してもよい。具体的には、配線層３のうちＡｕを主成分とする部位は、たとえば共通電極３１の共通部３１１および複数の共通電極帯状部３１２と、複数の個別電極３２における個別電極帯状部３３と、を含む。さらに、配線層３のすべてを、Ａｕを主成分とした導電体により構成してもよい。

【0028】

抵抗体層４は、配線層３を構成する材料よりも抵抗率が高い、たとえば酸化ルテニウムなどからなり、主走査方向ｘに延びる帯状に形成されている。図３に示すように、抵抗体層４は、共通電極３１の複数の共通電極帯状部３１２と複数の個別電極３２の個別電極帯状部３３とに交差している。さらに、抵抗体層４は、共通電極３１の複数の共通電極帯状部３１２と複数の個別電極３２の個別電極帯状部３３に対して基板１とは反対側に積層されている。抵抗体層４のうち各共通電極帯状部３１２と各個別電極帯状部３３とに挟まれた部位が、配線層３によって部分的に通電されることにより発熱する発熱部４１とされている。１個の個別電極帯状部３３を挟んで隣り合う２個の発熱部４１の発熱によって１個の印字ドットが形成される。抵抗体層４の厚さは、たとえば１～１０μｍ程度である。

【0029】

保護層５は、少なくとも抵抗体層４を保護するためのものであり、たとえば非晶質ガラスなどのガラスを主成分として含む。本実施形態においては、保護層５は、互いに積層された第１層５１および第２層５２を含む。

【0030】

第１層５１は、少なくとも抵抗体層４（複数の発熱部４１）を覆っており、抵抗体層４に接する。本実施形態において、第１層５１は、抵抗体層４の全体および配線層３の大部分を覆っている。具体的には、第１層５１は、基板１の副走査方向ｙのｙ１側端縁の手前から基板１の副走査方向ｙのｙ２側の端縁にわたる領域に形成されている。ただし、第１層５１は、配線層３のうち複数のパッド部３６を含む領域を露出させている。図４に示すように、第１層５１は、複数の開口５１９を有する。各開口５１９は、第１層５１を厚さ方向ｚに貫通する。複数の開口５１９はそれぞれ、パッド部３６を露出させている。このように、第１層５１は、配線層３および抵抗体層４を保護している。

【0031】

第１層５１は、たとえば非晶質ガラスにより構成されており、たとえばアルミナ粒子などの添加物を含んでいてもよい。第１層５１を構成する非晶質ガラスの軟化点は、たとえば７８０℃程度である。第１層５１は、ガラスペーストをグレーズ層２上において抵抗体層４と配線層３の一部とを覆うように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。第１層５１の厚さｔ１は特に限定されないが、たとえば６～８μｍ程度である。

【0032】

第２層５２は、第１層５１上に形成されている。第２層５２は、保護層５を構成する複数の層（本実施形態では第１層５１および第２層５２）のうち、厚さ方向ｚのｚ１側の端に位置する。第２層５２は、平面視（厚さ方向ｚ視）において抵抗体層４に重なっており、印刷媒体８２の搬送時に当該印刷媒体８２が接触し得る領域に形成されている。第２層５２は、第１層５１の一部を覆っている。具体的には、第２層５２は、副走査方向ｙにおいて、抵抗体層４を挟んだ両側の一部ずつを覆っている。第２層５２は、各個別電極３２の個別電極帯状部３３の少なくとも一部と、共通電極３１とを覆う。

【0033】

第２層５２は、たとえば非晶質ガラスにより構成されており、１種類または２種類以上の添加物粒子を含む。第２層５２は、添加物粒子として少なくとも窒化ホウ素（ＢＮ）粒子を含む。本実施形態において、第２層５２は、前記添加物粒子として、窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子を含む。なお、第２層５２は、前記アルミナ粒子を含まない構成であってもよい。本実施形態においては、第２層５２を構成する非晶質ガラスの軟化点は、たとえば７００℃程度である。したがって、前記第１層５１を構成する非晶質ガラスの軟化点は、第２層５２を構成する非晶質ガラスの軟化点よりも高い。第２層５２のガラス材料は、たとえば酸化鉛を含まない無鉛ガラスにより構成される。前記窒化ホウ素粒子は、たとえば立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）からなる粒であり、好ましくは丸みを帯びた形状である。立方晶窒化ホウ素は、ダイヤモンドに次ぐ硬さを有し、ヌープ硬度にして４７００Ｈｋ程度である。また、立方晶窒化ホウ素は耐熱性にも優れる。アルミナ粒子は、アルミナからなる粒であり、好ましくは丸みを帯びた形状である。

【0034】

第２層５２の厚さｔ２は、第１層５１の厚さｔ１よりも小であり、たとえば２～６μｍ程度である。第２層５２に含まれる窒化ホウ素粒子の粒径は、第２層５２の厚さｔ２以下であり、好ましくは０～４μｍ程度である。

【0035】

本実施形態において、第２層５２における添加物粒子（本実施形態では窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子）の配合比率は、たとえば５～８０重量％である。また、第２層５２における窒化ホウ素粒子の配合比率は、好ましくは１０～３０重量％である。第２層５２におけるアルミナ粒子の配合比率は、たとえば０～７０重量％である。

【0036】

第２層５２は、ガラスペーストに窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子が混入した材料を厚膜印刷し、これを焼成することによって形成される。第２層５２を構成する非晶質ガラスの密度と窒化ホウ素粒子の密度とは、比較的近似した値である。形成された第２層５２において、窒化ホウ素粒子は概ね均一に分散した状態となる。なお、前記第１層５１においては、第２層５２と異なり、窒化ホウ素粒子が含まれていない。

【0037】

駆動ＩＣ７１は、複数の個別電極３２を選択的に通電させることにより、抵抗体層４を部分的に発熱させる機能を果たす。図１、図４に示すように、駆動ＩＣ７１は、抵抗体層４（複数の発熱部４１）に対して副走査方向ｙのｙ１側に配置されている。本実施形態において、グレーズ層２上に複数の駆動ＩＣ７１が配置されている。駆動ＩＣ７１には、複数のパッドが設けられている。図４に示すように、駆動ＩＣ７１のパッドと複数のパッド部３６とは、それぞれにボンディングされた複数のワイヤ６１を介して接続されている。ワイヤ６１は、たとえばＡｕからなる。図２および図４に示すように、駆動ＩＣ７１は、保護樹脂７２によって覆われている。保護樹脂７２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。また、駆動ＩＣ７１とコネクタ７３とは、上記複数の信号配線部３５によって接続されている。駆動ＩＣ７１には、コネクタ７３を介して外部から送信される印字信号、制御信号および複数の発熱部４１に供給される電圧が入力される。複数の発熱部４１は、印字信号および制御信号にしたがって個別に通電されることにより、選択的に発熱させられる。

【0038】

次に、サーマルプリントヘッドＡ１の使用方法の一例について簡単に説明する。

【0039】

サーマルプリントヘッドＡ１は、サーマルプリンタＰｒに組み込まれた状態で使用される。図２に示したように、当該プリンタ内において、サーマルプリントヘッドＡ１の各発熱部４１はプラテンローラ８１に対向している。当該プリンタの使用時には、プラテンローラ８１が回転することにより、感熱紙などの印刷媒体８２が、副走査方向ｙに沿ってプラテンローラ８１と各発熱部４１との間に一定速度で送給される。印刷媒体８２は、プラテンローラ８１によって保護層５のうち各発熱部４１を覆う部分に押しあてられる。一方、図３に示した各個別電極３２には、駆動ＩＣ７１によって選択的に電位が付与される。これにより、共通電極３１と複数の個別電極３２の各々との間に電圧が印加される。そして、複数の発熱部４１には選択的に電流が流れ、熱が発生する。そして、各発熱部４１にて発生した熱は、保護層５を介して印刷媒体８２に伝わる。そして、印刷媒体８２上の主走査方向ｘに線状に延びるライン領域に、複数のドットが印刷される。また、各発熱部４１にて発生した熱は、グレーズ層２にも伝わり、グレーズ層２にて蓄えられる。

【0040】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0041】

サーマルプリントヘッドＡ１において、印刷媒体８２と接触し得る保護層５（第２層５２）は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５（第２層５２）の耐摩耗性を向上させることができる。

【0042】

本実施形態においては、保護層５は、第１層５１および第２層５２を含む複数の層によって構成されている。第１層５１が抵抗体層４に接する一方、第２層５２は、最上層（厚さ方向ｚのｚ１側の端）に位置し、平面視において抵抗体層４に重なる。そして、第２層５２に窒化ホウ素粒子が含まれる。その一方、比較的広範囲に形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。このような構成によれば、窒化ホウ素粒子の使用量を抑止しつつ、印刷媒体８２が接触し得る第２層５２の耐摩耗性の効率よく向上させることができる。また、発明者らの知見によれば、配線層３がＡｇを含む場合、窒化ホウ素粒子を含むガラス層を配線層３上に直接形成すると、配線層３のＡｇ付近で発泡現象が生じることが確認されている。本実施形態では、配線層３上に直接形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。したがって、配線層３がＡｇを含む場合において、Ａｇに起因する前記発泡現象を防止することができる。

【0043】

第２層５２における添加物粒子の配合比率は、５～８０重量％である。また、第２層５２における窒化ホウ素粒子の配合比率は、１０～３０重量％である。このような構成によれば、第２層５２においては、窒化ホウ素粒子を均一に分散させるとともに、耐摩耗性の向上を図ることができる。発明者らの知見によると、同一条件で印刷処理を行った場合、印字濃度によって多少のバラつきがあるものの、第２層５２における窒化ホウ素粒子の配合比率が１０～３０重量％の範囲においては、第２層５２の研磨量が少なく、耐摩耗性の改善が確認されている。

【0044】

第１層５１の厚さｔ１は、第２層５２の厚さｔ２よりも大である。第２層５２の厚さｔ２は、２～６μｍである。このような構成によれば、第２層５２の厚さｔ２は比較的小さく抑えられ、窒化ホウ素粒子の使用量を効果的に抑制することができる。また、第２層５２に含まれる窒化ホウ素粒子の粒径は、第２層５２の厚さｔ２以下であり、０～４μｍである。このような構成によれば、第２層５２において窒化ホウ素粒子を均一に分散させるとともに、第２層５２の表面に窒化ホウ素粒子の外形が現れてしまうことを効果的に抑制することができる。したがって、保護層５（第２層５２）の耐摩耗性を向上させるとともに、保護層５（第２層５２）の表面を適度に平滑な状態とすることができる。

【0045】

発明者らの知見によると、窒化ホウ素粒子を添加するガラスペーストが酸化鉛を含む場合、焼成後のガラス層の表面において気泡が多数発生することが確認されている。本実施形態において、第２層５２は、酸化鉛を含まない無鉛ガラスにより構成される。これにより、第２層５２の表面における気泡発生を効果的に抑制することができ、保護層５（第２層５２）の表面の平滑性を維持することができる。

【0046】

第１層５１を構成するガラス材料の軟化点は、第２層５２を構成するガラス材料の軟化点よりも高い。このような構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ１の使用時などに保護層５の温度が上昇した場合、第２層５２が軟化しても、第１層５１は比較的固い状態を維持し得る。これにより、第２層５２に含まれる窒化ホウ素粒子が第２層５２から第１層５１に沈降してしまうことを抑制することが可能である。したがって、前述の配線層３がＡｇを含む場合の発泡現象を適切に防止することができる。

【0047】

＜第２実施形態＞
図６および図７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を示している。図６は、本実施形態の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４と同様の断面図である。図７は、図６の一部を拡大した要部拡大断面図である。なお、図６以降の図面において、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１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おり、適宜説明を省略する。また、図６以降の各実施形態における各部の構成は、技術的な矛盾を生じない範囲において相互に適宜組み合わせ可能である。

【0048】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、グレーズ層２の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なっている。図６および図７に示したサーマルプリントヘッドＡ２において、グレーズ層２は、ヒーターグレーズ部２２およびガラス層２３を有する。ヒーターグレーズ部２２は、主走査方向ｘと直角である断面形状が厚さ方向ｚのｚ１側に膨出した形状であり、主走査方向ｘに長く延びる平面視帯状である。ガラス層２３は、ヒーターグレーズ部２２に隣接して形成されており、厚さ方向ｚのｚ１側を向くグレーズ主面２１が平坦な形状である。ガラス層２３は、ヒーターグレーズ部２２の一部に重なっている。抵抗体層４（複数の発熱部４１）は、ヒーターグレーズ部２２の上に配置されており、平面視（厚さ方向ｚ視）においてヒーターグレーズ部２２と重なっている。このようなヒーターグレーズ部２２およびガラス層２３を有するグレーズ層２を形成する際には、基板１上にガラスペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することを複数回繰り返す。

【0049】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２において、印刷媒体（図示略）と接触し得る保護層５（第２層５２）は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５（第２層５２）の耐摩耗性を向上させることができる。

【0050】

本実施形態においては、保護層５は、第１層５１および第２層５２を含む複数の層によって構成されている。第１層５１が抵抗体層４に接する一方、第２層５２は、最上層（厚さ方向ｚのｚ１側の端）に位置し、平面視において抵抗体層４に重なる。そして、第２層５２に窒化ホウ素粒子が含まれる。その一方、比較的広範囲に形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。このような構成によれば、窒化ホウ素粒子の使用量を抑止しつつ、印刷媒体（図示略）が接触し得る第２層５２の耐摩耗性の効率よく向上させることができる。また、発明者らの知見によれば、配線層３がＡｇを含む場合、窒化ホウ素粒子を含むガラス層を配線層３上に直接形成すると、配線層３のＡｇ付近で発泡現象が生じることが確認されている。本実施形態では、配線層３上に直接形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。したがって、配線層３がＡｇを含む場合において、Ａｇに起因する前記発泡現象を防止することができる。その他にも、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様の作用効果を奏する。

【0051】

＜第３実施形態＞
図８および図９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を示している。図８は、本実施形態の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４と同様の断面図である。図９は、図８の一部を拡大した要部拡大断面図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、保護層５の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なっている。

【0052】

図８および図９に示したサーマルプリントヘッドＡ３においては、保護層５は、単一の層からなる。本実施形態における保護層５は、サーマルプリントヘッドＡ１における第１層５１に対応しており、サーマルプリントヘッドＡ１の第１層５１と同程度の厚さを有する。その一方、本実施形態において、保護層５は、添加物粒子として少なくとも窒化ホウ素（ＢＮ）粒子を含む。本実施形態において、保護層５は、前記添加物粒子として、窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子を含む。なお、保護層５は、前記アルミナ粒子を含まない構成であってもよい。

【0053】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３において、印刷媒体（図示略）と接触し得る保護層５は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５の耐摩耗性を向上させることができる。その他にも、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様の構成の範囲において、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0054】

＜第４実施形態＞
図１０および図１１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を示している。図１０は、本実施形態の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４と同様の断面図である。図１１は、図１０の一部を拡大した要部拡大断面図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、保護層５の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なっている。

【0055】

図１０および図１１に示したサーマルプリントヘッドＡ４においては、保護層５は、第１層５１、第２層５２および第３層５３を含む。本実施形態の保護層５においては、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と比べて、第３層５３を追加的に有する。第３層５３は、厚さ方向ｚにおいて第１層５１と第２層５２との間に介在しており、第１層５１および第２層５２の双方に接する。第１層５１および第２層５２それぞれの具体的な構成は、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様である。第３層５３は、第１層５１および第２層５２と同様に、たとえば非晶質ガラスにより構成されている。第３層５３は、添加物粒子を含んでいてもよい。第３層５３が添加物粒子を含む場合、当該添加物粒子は、窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子のうちのいずれか一方、あるいは窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子の両方である。第３層５３を構成するガラス材料の軟化点は、好ましくは、第２層５２を構成するガラス材料の軟化点よりも高く、且つ第１層５１を構成するガラス材料の軟化点よりも低い。

【0056】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４において、印刷媒体（図示略）と接触し得る保護層５（第２層５２）は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５（第２層５２）の耐摩耗性を向上させることができる。

【0057】

本実施形態においては、保護層５は、第１層５１および第２層５２を含む複数の層によって構成されている。第１層５１が抵抗体層４に接する一方、第２層５２は、最上層（厚さ方向ｚのｚ１側の端）に位置し、平面視において抵抗体層４に重なる。そして、第２層５２に窒化ホウ素粒子が含まれる。その一方、比較的広範囲に形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。このような構成によれば、窒化ホウ素粒子の使用量を抑止しつつ、印刷媒体（図示略）が接触し得る第２層５２の耐摩耗性の効率よく向上させることができる。また、発明者らの知見によれば、配線層３がＡｇを含む場合、窒化ホウ素粒子を含むガラス層を配線層３上に直接形成すると、配線層３のＡｇ付近で発泡現象が生じることが確認されている。本実施形態では、配線層３上に直接形成される第１層５１には窒化ホウ素粒子が含まれていない。したがって、配線層３がＡｇを含む場合において、Ａｇに起因する前記発泡現象を防止することができる。その他にも、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様の作用効果を奏する。

【0058】

＜第５実施形態＞
図１２および図１３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を示している。図１２は、本実施形態の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４と同様の断面図である。図１３は、図１２の一部を拡大した要部拡大断面図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、保護層５の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なっている。

【0059】

図１２および図１３に示したサーマルプリントヘッドＡ５においては、保護層５の第２層５２の形成領域が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なる。本実施形態において、第２層５２は、平面視（厚さ方向ｚ視）において抵抗体層４に重なる一方、平面視において共通部３１１に重ならない。また、本実施形態においては、第１層５１を構成する非晶質ガラスの軟化点は、第２層５２を構成する非晶質ガラスの軟化点以下である。

【0060】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５において、印刷媒体（図示略）と接触し得る保護層５（第２層５２）は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５（第２層５２）の耐摩耗性を向上させることができる。

【0061】

第１層５１を構成するガラス材料の軟化点は、第２層５２を構成するガラス材料の軟化点以下である。共通部３１１は、配線層３の他の各要素に比べて比較的まとまった広範囲に形成されている。第２層５２は、平面視（厚さ方向ｚ視）において共通部３１１に重ならない。このような構成によれば、サーマルプリントヘッドＡ１の使用時などに保護層５の温度が上昇した場合、第１層５１が軟化して第２層５２に含まれる窒化ホウ素粒子が第２層５２から第１層５１に沈降しても、配線層３がＡｇを含む場合において、共通部３１１での発泡現象は発生しない。したがって、前述の配線層３がＡｇを含む場合のＡｇに起因する発泡現象を抑制することができる。その他にも、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様の構成の範囲において、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0062】

＜第６実施形態＞
図１４および図１５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を示している。図１４は、本実施形態の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４と同様の断面図である。図１５は、図１４の一部を拡大した要部拡大断面図である。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ６は、保護層５の構成が上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と異なっている。

【0063】

図１４および図１５に示したサーマルプリントヘッドＡ６においては、保護層５は、第１部５５および第２部５６を含む。第１部５５は、抵抗体層４に接し、且つ抵抗体層４の周辺に形成されており、抵抗体層４（複数の発熱部４１）を覆っている。第１部５５は、平面視（厚さ方向ｚ視）において抵抗体層４に重なり、主走査方向ｘに沿って延びている。第１部５５は、上記第１実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１における第２層５２と同様の材料により構成される。第１部５５は、たとえば非晶質ガラスにより構成されており、１種類または２種類以上の添加物粒子を含む。第１部５５は、添加物粒子として少なくとも窒化ホウ素粒子を含む。本実施形態において、第１部５５は、前記添加物粒子として、窒化ホウ素粒子およびアルミナ粒子を含む。なお、第１部５５は、前記アルミナ粒子を含まない構成であってもよい。

【0064】

第２部５６は、平面視（厚さ方向ｚ視）において第１部５５と重ならない領域に形成されており、第１部５５よりも広範囲に形成される。第２部５６は、上記第１実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１における第１層５１と同様の材料により構成される。第２部５６は、たとえば非晶質ガラスにより構成されており、たとえばアルミナ粒子などの添加物を含んでいてもよい。第２部５６においては、第１部５５と異なり、窒化ホウ素粒子が含まれていない。

【0065】

本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ６において、印刷媒体（図示略）と接触し得る保護層５（第１部５５）は、添加物粒子として窒化ホウ素粒子を含む。このような構成によれば、窒化ホウ素はその硬度が高く、保護層５（第１部５５）の耐摩耗性を向上させることができる。

【0066】

第１部５５は、平面視において抵抗体層４に重なり、この第１部５５に窒化ホウ素粒子が含まれる。その一方、比較的広範囲に形成される第２部５６には窒化ホウ素粒子が含まれていない。このような構成によれば、窒化ホウ素粒子の使用量を抑止しつつ、印刷媒体（図示略）が接触し得る第１部５５の耐摩耗性の効率よく向上させることができる。
その他にも、上記実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１と同様の構成の範囲において、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0067】

本開示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。本開示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。

【0068】

上記実施形態においては、保護層５が抵抗体層４上に積層された複数の層を含んで構成された場合、最上層である厚さ方向ｚのｚ１側の端に位置する層（上記実施形態では第２層５２）にのみ窒化ホウ素粒子が含まれていたが、本開示はこれに限定されない。保護層５が抵抗体層４上に積層された複数の層を含む場合、当該複数の層のいずれか１つの層に窒化ホウ素粒子が含まれていればよく、たとえば厚さ方向ｚにおいて最下層（抵抗体層４に接する層）と最上層との間に位置する中間層にのみ窒化ホウ素粒子が含まれる構成であってもよい。

【0069】

本開示は、以下の付記に関する構成を含む。

【0070】

〔付記１〕
厚さ方向の一方側を向く主面を有する基板と、
前記主面の上に配置され、主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層と、
前記主面の上に配置され、且つ前記抵抗体層に導通する配線層と、
少なくとも前記抵抗体層を覆う保護層と、を備え、
前記保護層は、ガラスと添加物粒子とを含んで構成されており、
前記添加物粒子は、窒化ホウ素粒子を含む、サーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
前記保護層は、前記抵抗体層の上に積層された複数の層を含み、
前記複数の層の少なくともいずれかは、前記窒化ホウ素粒子を含む、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記保護層は、第１層および第２層を含む前記複数の層によって構成されており、
前記第１層は、前記抵抗体層に接しており、
前記第２層は、前記複数の層のうち前記厚さ方向の一方側の端に位置し、且つ前記厚さ方向に見て前記抵抗体層に重なっており、
前記第２層は、前記窒化ホウ素粒子を含む、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記第１層に前記窒化ホウ素粒子が含まれていない、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記第２層における前記添加物粒子の配合比率は、５～８０重量％である、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記第２層における前記窒化ホウ素粒子の配合比率は、１０～３０重量％である、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記保護層は、前記添加物粒子としてアルミナ粒子を含み、
前記第２層における前記アルミナ粒子の配合比率は、０～７０重量％である、付記５または６に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記８〕
前記第２層の厚さは、２～６μｍである、付記４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〕
前記窒化ホウ素粒子の粒径は、前記第２層の厚さ以下である、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１０〕
前記窒化ホウ素粒子の粒径は、０～４μｍである、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１〕
前記保護層は、前記第１層および前記第２層からなり、
前記第１層の厚さは、前記第２層の厚さよりも大である、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１２〕
前記第２層は、酸化鉛を含まない無鉛ガラスにより構成される、付記４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〕
前記第１層の軟化点は、前記第２層の軟化点よりも高い、付記４ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１４〕
前記第１層の軟化点は、前記第２層の軟化点以下であり、
前記配線層は、前記抵抗体層に対して副走査方向に離隔して配置され、且つ前記主走査方向に延びる共通部を有し、
前記第２層は、前記厚さ方向に見て前記共通部に重ならない、付記４ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１５〕
前記主面の上に配置されたグレーズ層をさらに備え、
前記抵抗体層は、前記グレーズ層の上に配置されている、付記１ないし１３のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１６〕
付記１ないし１４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と、を備える、サーマルプリンタ。

【0071】

Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５，Ａ６：サーマルプリントヘッド
Ｐｒ ：サーマルプリンタ
１ ：基板
１１ ：主面
２ ：グレーズ層
２１ ：グレーズ主面
２２ ：ヒーターグレーズ部
２３ ：ガラス層
３ ：配線層
３１ ：共通電極
３１１ ：共通部
３１２ ：共通電極帯状部
３２ ：個別電極
３３ ：個別電極帯状部
３４ ：連結部
３５ ：信号配線部
３６ ：パッド部
４ ：抵抗体層
４１ ：発熱部
５ ：保護層
５１ ：第１層
５１９ ：開口
５２ ：第２層
５３ ：第３層
５５ ：第１部
５６ ：第２部
６１ ：ワイヤ
７１ ：駆動ＩＣ
７２ ：保護樹脂
７３ ：コネクタ
８１ ：プラテンローラ
８２ ：印刷媒体

【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】