特許7413066サーマルプリントヘッドの製造方法、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】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-04
(45)【発行日】2024-01-15
(54)【発明の名称】サーマルプリントヘッドの製造方法、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 20060101AFI20240105BHJP
B41J 2/34 20060101ALI20240105BHJP
【ＦＩ】
B41J2/335 101H
B41J2/335 101J
B41J2/335 101C
B41J2/335 101G
B41J2/34
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2020025263
(22)【出願日】2020-02-18
(65)【公開番号】P2021130212
(43)【公開日】2021-09-09
【審査請求日】2022-12-21
(73)【特許権者】
【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】仲谷 吾郎
(72)【発明者】
【氏名】木▲瀬▼ 信和
【審査官】大浜 登世子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１６６８２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－１８００２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３５５１１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－１７６７７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２８８２４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１０５９５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０１２７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－１００１８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／３３５
Ｂ４１Ｊ ２／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
単結晶半導体からなる基材を準備する工程と、前記基材に、主走査方向に沿って延びる凹部を形成する凹部形成工程と、
前記基材の上に、前記主走査方向に延び、ガラス材料からなるグレーズを形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズをマスクとして前記基材に異方性エッチングを施す異方性エッチング工程と、
前記グレーズの上に、前記主走査方向に配列された複数の発熱部を形成する発熱部形成工程と、を備え、
前記グレーズ形成工程は、前記凹部に第１ガラスペーストを配置するステップと、当該第１ガラスペーストを加熱することで第１グレーズを形成するステップと、を含み、
前記異方性エッチング工程では、前記基材に、厚さ方向の一方を向く主面と、当該主面から突出し、かつ前記グレーズにより覆われた頂面を有する凸部と、を形成する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項2】
前記グレーズ形成工程は、前記第１グレーズを形成するステップの後に行われ、前記第１グレーズの上に第２ガラスペーストを配置するステップと、当該第２ガラスペーストを加熱することで、前記第１グレーズよりも厚さが厚い第２グレーズを形成するステップと、を含む、請求項１に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項3】
前記第１グレーズを形成するステップにおいて前記第１ガラスペーストの加熱温度である第１加熱温度は、前記第２グレーズを形成するステップにおいて前記第２ガラスペーストの加熱温度である第２加熱温度よりも低い、請求項２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項4】
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スクリーン印刷により前記第１ガラスペーストおよび前記第２ガラスペーストを配置する、請求項２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項5】
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スリットが形成されたメタルマスクを用いて印刷を行う、請求項４に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項6】
単結晶半導体からなる基材を準備する工程と、
前記基材の上に、主走査方向に延び、ガラス材料からなるグレーズを形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズをマスクとして前記基材に異方性エッチングを施す異方性エッチング工程と、
前記グレーズの上に、前記主走査方向に配列された複数の発熱部を形成する発熱部形成工程と、を備え、
前記グレーズ形成工程は、前記基材の上に開口を有するドライフィルムフォトレジストを形成するステップと、前記基材の上に第１ガラスペーストを配置するステップと、当該第１ガラスペーストを加熱することで第１グレーズを形成するステップと、を含み、
前記第１ガラスペーストを配置するステップでは、前記基材の上に、前記ドライフィルムフォトレジストの前記開口を経由して前記第１ガラスペーストを配置し、
前記異方性エッチング工程では、前記基材に、厚さ方向の一方を向く主面と、当該主面から突出し、かつ前記グレーズにより覆われた頂面を有する凸部と、を形成し、
前記凸部は、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面を有し、
前記第１グレーズの前記副走査方向における両端部は、前記基材の厚さ方向視において前記一対の傾斜外側面と重なっており、
前記異方性エッチング工程の後に行われ、前記第１グレーズを再び加熱する工程をさらに備える、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項7】
前記グレーズ形成工程は、前記第１ガラスペーストを配置するステップと前記第１グレーズを形成するステップとの間に行われ、前記ドライフィルムフォトレジストを剥離するステップを含む、請求項６に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項8】
前記凹部は、底面と、当該底面に繋がり、副走査方向において前記底面を挟む一対の傾斜内側面と、を有し、前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記底面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れる、請求項１に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項9】
前記凹部は、前記基材に異方性エッチングを施すことにより形成される、請求項８に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項10】
前記凹部の前記底面は、前記グレーズ形成工程の後に行う前記異方性エッチング工程により、前記凸部の前記頂面になる、請求項９に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項11】
前記単結晶半導体は、Ｓｉからなり、前記主面は、（１００）面である、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の製造方法。
【請求項12】
厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、前記主面の上に形成され、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材と前記抵抗体層との間に形成された絶縁層と、
前記基材と前記複数の発熱部との間に形成され、ガラス材料からなるグレーズと、
を備え、
前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記凸部は、前記主面と平行な頂面と、前記主面および前記頂面に繋がり、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面と、を有し、
前記一対の傾斜外側面は、前記基材の厚さ方向において前記主面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに近づくように前記主面に対して傾斜しており、
前記一対の傾斜外側面はそれぞれ、互いに繋がる第１傾斜面および第２傾斜面を有し、
前記第１傾斜面は、前記主面に繋がり、かつ前記主面と前記第２傾斜面とに挟まれており、
前記第２傾斜面は、前記頂面に繋がり、かつ前記第１傾斜面と前記頂面とに挟まれてお り、
前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さく、
前記グレーズは、前記頂面を覆っている、サーマルプリントヘッド。
【請求項13】
前記グレーズは、前記各第２傾斜面の少なくとも一部を覆っている、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項14】
前記凸部は、前記頂面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜内側面を有し、前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記頂面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れるように前記頂面に対して傾斜しており、
前記グレーズは、前記頂面および前記一対の傾斜内側面により囲まれた領域に配置されている、請求項１２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項15】
前記グレーズは、前記頂面の上に形成された第１グレーズと、前記第１グレーズの上に形成された第２グレーズと、を含む、請求項１２ないし１４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項16】
前記グレーズは、前記頂面のすべてを覆っている、請求項１２ないし１５のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項17】
請求項１２ないし１６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の製造方法、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。サーマルプリントヘッドは一般に、ヘッド基板上に主走査方向に並ぶ多数の発熱部を備えている。各発熱部は、蓄熱層を介してヘッド基板に形成された抵抗体層上に、抵抗体層の一部を露出させるように上流側導電層および下流側導電層を積層することで形成されている。上流側電極層と下流側電極層との間を通電することにより、上記抵抗体層の露出部（発熱部）がジュール熱により発熱する。蓄熱層は、発熱部が発する熱を蓄えるために形成され、高速印字を可能にしている。
【0003】
特許文献１に開示されたサーマルプリントヘッドは、基材としてＳｉ（シリコン）が用いられ、半導体プロセスにより、抵抗体層を含む各構成部が形成されている。この場合、蓄熱層は、ＳｉＯ2（二酸化ケイ素）を用いたスパッタリングまたはＣＶＤ法により形成される。スパッタリングなどの工程は、蓄熱層の必要な厚みに応じて、繰り返し行う必要がある。したがって、さらなる高速印字に必要な厚みの蓄熱層を形成するには相当な時間を要し、サーマルプリントヘッドの製造効率が悪化するという問題がある。
【0004】
また、特許文献２においても、基材としてＳｉが用いられたサーマルプリントヘッドが開示されている。特許文献２に開示されたサーマルプリントヘッドにおいて、基材は、主面と、主走査方向に延び、かつ主面から突出する凸部と、を有する。同文献の図６等に示すように、複数の発熱部は、凸部上において主走査方向に配列されている。このような構成によれば、印刷媒体を、複数の発熱部が配置された凸部に的確に接触させることができ、印字品質の向上が期待できる。このように基材の一部をなし、かつ複数の発熱部が配列された凸部においても、蓄熱層を適切に配置することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１７－７２０３号公報
【文献】特開２０１９－１６６８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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、基材に形成された凸部と、発熱部との間に、蓄熱層（グレーズ）を適切に配置することが可能なサーマルプリントヘッドの製造方法、サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタ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】
【0007】
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の製造方法は、単結晶半導体からなる基材を準備する工程と、前記基材の上に、主走査方向に延び、ガラス材料からなるグレーズを形成するグレーズ形成工程と、前記グレーズをマスクとして前記基材に異方性エッチングを施す異方性エッチング工程と、前記グレーズの上に、前記主走査方向に配列された複数の発熱部を形成する発熱部形成工程と、を備え、前記異方性エッチング工程では、前記基材に、厚さ方向の一方を向く主面と、当該主面から突出し、かつ前記グレーズにより覆われた頂面を有する凸部と、を形成する。
【0008】
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は、厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、前記主面の上に形成され、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、前記基材と前記抵抗体層との間に形成された絶縁層と、前記基材と前記複数の発熱部との間に形成され、ガラス材料からなるグレーズと、を備え、前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、前記凸部は、前記主面と平行な頂面を有し、前記グレーズは、前記頂面を覆っている。
【0009】
本開示の第３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２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】
【0010】
本開示によれば、基材に形成された凸部と、発熱部との間に、グレーズを適切に配置することができる。
【0011】
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】
【0012】
【図1】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。
【発明を実施するための形態】
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
＜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、ヘッド基板１、接続基板５、複数のワイヤ６１，６２、複数のドライバＩＣ７、保護樹脂７８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、プラテンローラ９９（図４参照）によって搬送される印刷媒体（図示略）に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。印刷媒体としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。なお、プラテンローラ９９に代えて、ローラ状ではないプラテンを使用してもよい。このプラテンは平坦な面を有する。平坦な面には、小さい曲率を有する曲面が含まれる。本開示では、プラテンローラと平坦な面を有するプラテンとを併せてプラテンと呼ぶ。本開示のサーマルプリンタは、本開示のサーマルプリントヘッドとプラテンとを備えて構成される。
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、ヘッド基板１、接続基板５、複数のワイヤ６１，６２、複数のドライバＩＣ７、保護樹脂７８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、プラテンローラ９９（図４参照）によって搬送される印刷媒体（図示略）に印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。印刷媒体としては、たとえばバーコードシートやレシートを作成するための感熱紙が挙げられる。なお、プラテンローラ９９に代えて、ローラ状ではないプラテンを使用してもよい。このプラテンは平坦な面を有する。平坦な面には、小さい曲率を有する曲面が含まれる。本開示では、プラテンローラと平坦な面を有するプラテンとを併せてプラテンと呼ぶ。本開示のサーマルプリンタは、本開示のサーマルプリントヘッドとプラテンとを備えて構成される。
【0016】
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を示す要部拡大平面図である。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の要部断面図であり、図４の一部を拡大した断面図である。図６は、サーマルプリントヘッドＡ１の要部拡大断面図であり、図５の一部を拡大した断面図である。図１～図３においては、理解の便宜上、後述する保護層２を省略している。図１および図２においては、理解の便宜上、保護樹脂７８を省略している。また、図２においては、理解の便宜上、ワイヤ６１を省略している。また、これらの図において、ヘッド基板１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。また、ｙ方向については、図１～図３の下方（図４～図６の右方）を印刷媒体が送られてくる「上流」とし、図１～図３の上方（図４～図６の左方）を印刷媒体が排出される「下流」とする。また、ｚ方向については、図４～図６の上方（方向ｚを示す矢印が指す方向）を「上方」とし、その反対方向を「下方」とする。以下の図においても同様である。
【0017】
図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１において、ヘッド基板１および接続基板５は、放熱部材８上で、ｙ方向に隣接して搭載されている。ヘッド基板１には、後に詳説する構成により、ｙ方向に配列される複数の発熱部４１が形成されている。この発熱部４１は、接続基板５に搭載されたドライバＩＣ７により選択的に発熱駆動され、コネクタ５９を介して外部から送信される印字信号にしたがって、プラテンローラ９９によって発熱部４１に押圧される印刷媒体に印字を行う。
【0018】
【0019】
基材１０は、単結晶半導体からなる。単結晶半導体としては、Ｓｉが好適である。基材１０は、図１に示すように、ｚ方向視において、ｘ方向を長手方向とし、ｙ方向を短手方向とする細長矩形状である。基材１０の大きさは限定されないが、一例を挙げると、ｘ方向の寸法は、たとえば５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、ｙ方向の寸法は、たとえば１．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下、ｚ方向の寸法は、たとえば７２５μｍ程度である。基材１０において、ｙ方向のドライバＩＣ７に近い側が上流側であり、ドライバＩＣ７から遠い側が下流側である。印刷媒体は、プラテンローラ９９によって、ｙ方向の上流側から下流側に搬送される。
【0020】
基材１０は、図１、図２、図５および図６に示すように、主面１１および凸部１２を有している。主面１１は、ｚ方向の上方を向く。本開示では、主面１１は、ｘ－ｙ平面（ｘ方向とｙ方向で規定される平面、他の平面も同様）に沿って広がっており、ｘ－ｙ平面に略平行な平面である。主面１１は、（１００）面である。凸部１２は、主面１１からｚ方向に突出しており、ｘ方向に延びている。凸部１２は、主面１１の下流側寄りに形成されている。凸部１２は、ｙ－ｚ平面に沿う断面の形状が、ｘ方向に一様である。以下では、ｙ－ｚ平面に沿う断面を「ｙ－ｚ断面」という。凸部１２は、ｚ方向下方側の端部におけるｙ方向の寸法Ｗ１が、たとえば５００μｍ程度であり、ｚ方向上方側の端部（後述する頂面１２１）におけるｙ方向の寸法Ｗ２が、たとえば２００μｍ程度である。また、凸部１２のｚ方向の寸法Ｈ１は、たとえば１５０μｍ程度である。
【0021】
図５および図６に示すように、凸部１２は、頂面１２１および一対の傾斜外側面１２２を有する。頂面１２１は、主面１１と平行であり、略平面である。頂面１２１は、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。上記寸法Ｈ１は、頂面１２１と主面１１とのｚ方向における離間距離である。
【0022】
一対の傾斜外側面１２２は、ｙ方向において頂面１２１を挟んでいる。また、一対の傾斜外側面１２２はそれぞれ、主面１１と頂面１２１とに繋がり、ｙ方向においてこれらに挟まれている。各傾斜外側面１２２は、頂面１２１からｙ方向に離れるほど低位となるように主面１１および頂面１２１に対して傾斜している。換言すると、一対の傾斜外側面１２２は、主面１１からｚ方向に遠ざかるにつれて（図中で上方に移動するにつれて）、ｙ方向において互いに近づく。各傾斜外側面１２２は、略平面である。主面１１に対する各傾斜外側面１２２の傾斜角α１は、たとえば５４．８度である。各傾斜外側面１２２は、（１１１）面である。
【0023】
グレーズ１５は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなり、蓄熱層として機能する部位である。当該グレーズ１５は、たとえばガラスペーストを焼成することにより形成される。本実施形態では、グレーズ１５の熱膨張係数は、基材１０の材料であるＳｉと同程度である。なお、グレーズ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１５は、凸部１２の上に配置されている。グレーズ１５は、頂面１２１に接しており、当該頂面１２１のすべてを覆っている。本実施形態では、グレーズ１５は、傾斜外側面１２２には接していない。グレーズ１５は、ｘ方向に延びており、頂面１２１のｙ方向の全幅にわたって形成されている。即ち、グレーズ１５は、ｘ方向（主走査方向）に沿って見た断面において頂面１２１のすべてを覆っている。
【0024】
本実施形態では、後述する製造方法に示すように、グレーズ１５は、ガラスペーストを配置して加熱する工程を２回繰り返すことで形成される。具体的には、１回目のガラスペースト（第１ガラスペースト）の配置および加熱（仮焼成）により、基材の上に第１グレーズを形成する。そして、当該第１グレーズの上に、２回目のガラスペースト（第２ガラスペースト）を配置する。ここでは、第１グレーズの上に第２ガラスペーストを配置するので、１回目の第１ガラスペーストの場合よりｚ方向の寸法が大きくなるように（たとえば３倍程度）、第２ガラスペーストを配置できる。つまり、本実施形態では、グレーズ１５は、１回のガラスペーストの配置および焼成（加熱）によって形成される場合より、圧倒的に厚く（たとえば４倍程度）形成される。本実施形態では、２回目に配置される第２ガラスペーストは、１回目に配置される第１ガラスペーストと同じ組成のものである。したがって、グレーズ１５は、境界がなく一体となっている。なお、製造方法の詳細については後述する。
【0025】
本実施形態では、グレーズ１５の厚さ（ｚ方向の寸法Ｈ２）は、たとえば３０μｍ以上２００μｍ以下（好ましくは３０μｍ以上５０μｍ以下）である。また、グレーズ１５の幅（ｙ方向の寸法Ｗ２）に対するｚ方向の寸法Ｈ２の比率（いわゆるアスペクト比）は、０．０５以上０．２以下である。本実施形態では、グレーズ１５が頂面１２１のｙ方向の全幅にわたって形成されているので、グレーズ１５の幅は、頂面１２１の幅（ｙ方向の寸法）、すなわち、凸部１２のｚ方向上方側の端部におけるｙ方向の寸法Ｗ２と同じになっている。なお、グレーズ１５の各寸法は限定されない。グレーズ１５は、充分に蓄熱が可能であり、かつ、不必要に蓄熱し過ぎないように、厚さ（寸法Ｈ２）および幅（寸法Ｗ２）が設計される。グレーズ１５は、必要な厚さ（またはアスペクト比）が小さい場合は、１回のガラスペーストの配置および焼成（加熱）により形成されてもよい。
【0026】
図６に示すように、グレーズ１５には、その上面において、ｙ方向両端に一対のラウンド部１５１が形成されている。一対のラウンド部１５１はそれぞれ、盛り上がるように湾曲した部分である。一対のラウンド部１５１により、グレーズ１５の表面が、凸部１２の各傾斜外側面１２２にかけて滑らかに連続させられている。各ラウンド部１５１は、グレーズ１５を形成する際にガラスペーストを焼成することにより形成される。図６の例示においては、グレーズ１５の上面は、ｙ方向において一対のラウンド部１５１の間に略平坦な面が介在した形状になっている。なお、グレーズ１５の上面は、この略平坦な面がなく、一対のラウンド部１５１同士が繋がった形状であってもよい。この場合、グレーズ１５の上面は、ｚ方向上方に湾曲した凸面になる。
【0027】
絶縁層１９は、図５および図６に示すように、基材１０の主面１１上に形成され、基材１０およびグレーズ１５を覆う。絶縁層１９は、主面１１、凸部１２の一対の傾斜外側面１２２およびグレーズ１５の上面に接する。絶縁層１９は、基材１０を、抵抗体層４および電極層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１９は、基材１０において抵抗体層４または電極層３が形成される領域に形成されていればよい。絶縁層１９は、絶縁性材料からなり、たとえばＳｉＯ2またはＳｉＮ（窒化ケイ素）からなり、好適にはＴＥＯＳ－ＳｉＯ2（ＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）を原材料として形成されたＳｉＯ2）が採用される。絶縁層１９の厚さは特に限定されず、たとえば１μｍ以上１０μｍ以下である。
【0028】
抵抗体層４は、図５および図６に示すように、絶縁層１９上に形成され、絶縁層１９を覆う。抵抗体層４は、絶縁層１９を挟んで、主面１１および凸部１２にわたって形成されている。抵抗体層４は、たとえばＴａＮ（窒化タンタル）からなる。抵抗体層４の厚さは特に限定されず、たとえば０．０２μｍ以上０．１μｍ以下（好ましくは０．０８μｍ程度）である。
【0029】
抵抗体層４は、図３、図５および図６に示すように、複数の発熱部４１を含む。複数の発熱部４１は、抵抗体層４のうち後述する電極層３に覆われずに露出する部分である。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、印刷媒体を局所的に加熱する。複数の発熱部４１は、ｘ方向に配列されており、ｘ方向において互いに離間している。複数の発熱部４１のｙ方向における形成領域は、凸部１２の頂面１２１のｙ方向の一部または全部を含んだ領域とされる。したがって、各発熱部４１は、ｚ方向視において、グレーズ１５に重なっている。なお、プラテン（たとえば図４に示されたプラテンローラ９９）は、ｘ方向に沿って延びる各発熱部４１に対向して配置される。
【0030】
電極層３は、複数の発熱部４１に通電するための導通経路を構成する。電極層３は、抵抗体層４に積層され、基材１０に支持されている。電極層３は、抵抗体層４よりも抵抗値が小さい金属材料からなり、たとえばＣｕ（銅）からなる。電極層３の厚さは特に限定されず、たとえば０．３μｍ以上２．０μｍ以下である。なお、電極層３は、Ｃｕ層と、Ｔｉ（チタン）層とが積層された構成であってもよい。この場合、Ｔｉ層は、Ｃｕ層と抵抗体層４との間に介在し、たとえば厚さ１００ｎｍ程度である。
【0031】
電極層３は、図１～図３、図５および図６に示すように、複数の個別電極３１および共通電極３２を含んでいる。抵抗体層４のうち、複数の個別電極３１と共通電極３２との間において電極層３から露出した部分が、複数の発熱部４１となっている。ｚ方向視における各個別電極３１および共通電極３２の各形状、すなわち、各個別電極３１および共通電極３２の形成領域は、図１および図２の例示に限定されない。
【0032】
複数の個別電極３１はそれぞれ、概ねｙ方向に延びる帯状である。各個別電極３１は、各発熱部４１よりもｙ方向上流側に配置されている。図３および図６に表れているように、本実施形態では、各個別電極３１のｙ方向下流側の先端は、ｙ方向上流側の傾斜外側面１２２上まで延びている。各個別電極３１のｙ方向上流側の先端には、電極パッド部３１１が形成されている。電極パッド部３１１は、接続基板５に搭載されるドライバＩＣ７とワイヤ６１により接続される部分である。
【0033】
共通電極３２は、図２および図３に示すように、共通部３２３および複数の櫛歯部３２４を含んでいる。共通部３２３は、複数の櫛歯部３２４を共通に繋げる。共通部３２３は、ｘ方向に延びている。共通部３２３は、複数の櫛歯部３２４のｙ方向下流側に位置する。各櫛歯部３２４は、共通部３２３の上流側の端縁からｙ方向に延びる帯状である。複数の櫛歯部３２４は、互いに離間し、ｘ方向に並んでいる。各櫛歯部３２４のｙ方向上流側の先端は、各個別電極３１の先端に対して所定間隔を隔てて対向させられている。よって、各櫛歯部３２４のｙ方向上流側の先端と、各個別電極３１のｙ方向下流側の先端との間において、抵抗体層４が電極層３から露出する。図３および図６に表れているように、各櫛歯部３２４のｙ方向上流側の先端は、ｙ方向下流側の傾斜外側面１２２上まで延びている。各櫛歯部３２４のｙ方向下流側部分と共通部３２３とは、図２に示すように、主面１１上に形成されている。
【0034】
保護層２は、図５および図６に示すように、電極層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、たとえばＳｉＯ2、ＳｉＮ、ＳｉＣ（炭化ケイ素）、ＡｌＮ（窒化アルミニウム）のいずれかあるいはそれら２つ以上の積層体からなる。保護層２の厚さは特に限定されず、たとえば１．０μｍ以上１０μｍ以下である。サーマルプリンタにおいて、基材１０の厚さ方向視において各発熱部４１に重なる保護層２は、印刷媒体の一方の面に押し付けられることができる。保護層２が押し付けられた印刷媒体の他方の面は、プラテン（たとえば図４に示されたプラテンローラ９９）に押し付けられることができる。
【0035】
保護層２は、図５に示すように、ｚ方向に貫通するパッド用開口２１を有する。パッド用開口２１は、複数の個別電極３１に設けた電極パッド部３１１をそれぞれ露出させている。
【0036】
接続基板５は、図１および図４に示すように、ヘッド基板１に対してｙ方向上流側に隣接して配置されている。接続基板５は、たとえばＰＣＢ基板である。接続基板５は、たとえば、図１に示すように、ｚ方向視において、ｘ方向を長手方向とする細長矩形状である。接続基板５は、図４に示すように、ドライバＩＣ７およびコネクタ５９が搭載されている。
【0037】
コネクタ５９は、サーマルプリントヘッドＡ１をプリンタ（図示略）に接続するために用いられる。コネクタ５９は、図４に示すように、接続基板５に取り付けられており、接続基板５の配線パターン（図示略）に接続されている。
【0038】
ドライバＩＣ７は、図１および図４に示すように、接続基板５上に搭載されており、複数の発熱部４１を個別に通電させる。ドライバＩＣ７は、図４および図５に示すように、複数のワイヤ６１によって、各個別電極３１の各電極パッド部３１１にそれぞれ接続されている。また、ドライバＩＣ７は、複数のワイヤ６２によって、接続基板５上に形成された配線パターンに接続されている。ドライバＩＣ７にはコネクタ５９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。
【0039】
ドライバＩＣ７および複数のワイヤ６１，６２は、図４および図５に示すように、ヘッド基板１と接続基板５とに跨るように形成された保護樹脂７８で覆われている。保護樹脂７８は、エポキシ樹脂などの黒色の絶縁性材料が用いられている。
【0040】
放熱部材８は、図４に示すように、ヘッド基板１および接続基板５を支持しており、複数の発熱部４１により生じた熱の一部を外部へと放熱するために設けられる。放熱部材８はたとえばアルミ等の金属製である。
【0041】
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～図１５はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一工程を示す断面図であって、図６に示す断面に対応する。
【0042】
まず、図７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、ｚ方向の上方を向く。主面１１Ａは（１００）面である。この工程が、本開示の「基材を準備する工程」に相当する。
【0043】
【0044】
グレーズ１５を形成する工程（グレーズ形成工程）では、まず、図８に示すように、基材１０Ａの主面１１Ａ上にガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）を配置し、加熱する。本実施形態において、第１ガラスペースト１５Ａの配置は、ディスペンサー（図示略）により基材１０Ａ上にガラスペーストを塗布することにより行う。第１ガラスペースト１５Ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に配置される。第１ガラスペースト１５Ａの配置領域は、後に形成される凸部１２の頂面１２１に対応する。その後、第１ガラスペースト１５Ａを加熱（仮焼成）する。第１ガラスペースト１５Ａの加熱温度（第１加熱温度）は、たとえば３００℃程度である。これにより、第１グレーズ１５Ｂが形成される。本実施形態では、第１ガラスペースト１５Ａは、焼成後の第１グレーズ１５Ｂの熱膨張係数が基材１０の材料であるＳｉと同程度になるように調整されている。なお、第１ガラスペースト１５Ａの組成は限定されない。
【0045】
次に、図９に示すように、第１グレーズ１５Ｂ上にガラスペースト（第２ガラスペースト１５Ｃ）を配置する。第２ガラスペースト１５Ｃの配置は、ディスペンサー（図示略）によりガラスペーストを塗布する（吐出する）ことにより行う。第２ガラスペースト１５Ｃは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に配置される。当該塗布では、第１グレーズ１５Ｂの上に第２ガラスペースト１５Ｃを配置するので、基材１０Ａ上に第１ガラスペースト１５Ａを配置する１回目の塗布の場合より、ｚ方向の寸法が大きくなるように（たとえば３倍程度）、第２ガラスペースト１５Ｃを配置できる。つまり、本実施形態では、１回のガラスペースト塗布および焼成によって形成する場合より、圧倒的に厚く（たとえば４倍程度）、グレーズ１５を形成できる。
【0046】
その後、第２ガラスペースト１５Ｃを加熱（焼成）することによって、図１０に示すように、第２グレーズ１５Ｄが形成される。当該焼成により第１グレーズ１５Ｂは軟化し、第２ガラスペースト１５Ｃが焼成されて形成された第２グレーズ１５Ｄと一体となって、グレーズ１５が形成される。ここで、第２ガラスペースト１５Ｃを加熱（焼成）する際の温度（第２加熱温度）は、たとえば８５０℃程度あるいは１２００℃程度であり、第１ガラスペースト１５Ａの加熱温度（第１加熱温度）よりも高温である。当該焼成温度は、第２ガラスペースト１５Ｃの組成に応じて適切な温度が選択される。本実施形態では、２回目の塗布により配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目に配置される第１ガラスペースト１５Ａと同じ組成のものである。したがって、２回目の加熱（焼成）で形成されたグレーズ１５は一体となっている。なお、図１０では、便宜上、第１グレーズ１５Ｂと第２グレーズ１５Ｄとの境界を破線で示している。なお、２回目に配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目に配置される第１ガラスペースト１５Ａと異なる組成のものであってもよい。グレーズ１５は、その表面のｙ方向両端部分にラウンド部１５１が形成されている。
【0047】
以上のように、ガラスペーストを塗布により配置して加熱する工程を２回繰り返すことで、グレーズ１５が形成される。なお、ガラスペーストの配置は、スクリーンを用いた印刷により行ってもよい。換言すると、スクリーン印刷を使用してガラスペーストを配置してもよい。スクリーン印刷を使用できることは他の実施形態においても同じである。
【0048】
次いで、図１１に示すように、凸部１２を形成する。凸部１２の形成は、主面１１Ａ上に形成されたグレーズ１５をマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより行う。凸部１２を形成する工程では、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１１に示すように、主面１１および凸部１２を有する基材１０が形成される。主面１１は、主面１１Ａと同じく（１００）面である。凸部１２は、頂面１２１および一対の傾斜外側面１２２を有する。頂面１２１は、そのすべてがグレーズ１５により覆われている。一対の傾斜外側面１２２はそれぞれ、（１１１）面であり、主面１１および頂面１２１に対して傾斜している。各傾斜外側面１２２の傾斜角α１は、たとえば５４．８度である。当該凸部１２を形成する工程が、本開示の「異方性エッチング工程」に相当する。
【0049】
次いで、図１２に示すように、絶縁層１９を形成する。絶縁層１９の形成は、たとえばＣＶＤを用いてＴＥＯＳ－ＳｉＯ2を堆積させることにより行う。絶縁層１９は、主面１１、凸部１２の一対の傾斜外側面１２２、およびグレーズ１５を覆う。
【0050】
次いで、図１３に示すように、抵抗体膜４Ａを形成する。抵抗体膜４Ａの形成は、たとえばスパッタリングにより絶縁層１９上にＴａＮの薄膜を形成することによって行う。抵抗体膜４Ａは、絶縁層１９の全面を覆う。
【0051】
次いで、図１４に示すように、導電膜３Ａを形成する。導電膜３Ａ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３Ａは、抵抗体膜４Ａの全面を覆う。なお、導電膜３Ａの形成では、絶縁層１９上にＴｉ層を形成した後、Ｃｕ層を形成した構成でもよい。
【0052】
次いで、図１５に示すように、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａに選択的なエッチングを施すことにより、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａを部分的に除去する。これにより、ｘ方向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および共通電極３２とが形成される。抵抗体膜４Ａの形成、導電膜３Ａの形成、および、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａの部分除去をあわせた工程が、本開示の「発熱部形成工程」に相当する。
【0053】
次いで、保護層２を形成する。保護層２の形成は、たとえばＣＶＤを用いて、絶縁層１９、電極層３および抵抗体層４のそれぞれの上にたとえばＳｉＮ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。
【0054】
次いで、基材１０をｘ方向およびｙ方向に沿って切断し、個片に分割する。以上により、ヘッド基板１が得られる。そして、放熱部材８上へのヘッド基板１および接続基板５の組付け、接続基板５へのドライバＩＣ７の搭載、複数のワイヤ６１，６２のボンディング、保護樹脂７８の形成等を行うことにより、図１～図６に示したサーマルプリントヘッドＡ１が製造される。
【0055】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0056】
本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１の製造において、基材１０Ａ上に、ｘ方向（主走査方向）に延びるグレーズ１５を形成し、その後、グレーズ１５をマスクとして、単結晶半導体である基材１０Ａに異方性エッチングを施す。その後、グレーズ１５上に、ｘ方向に配列された複数の発熱部４１を形成する。グレーズ１５をマスクとして異方性エッチングを施す工程において、基材１０には、ｚ方向の上方を向く主面１１と、当該主面１１からｚ方向に突出する凸部１２と、が形成される。凸部１２は主面１１と平行な頂面１２１を有し、この頂面１２１のすべてがグレーズ１５により覆われた状態となる。
【0057】
本実施形態によれば、凸部１２と当該凸部１２（頂面１２１）上に配置されるグレーズ１５とについて、ｙ方向の相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側の均衡がとれており、サーマルプリントヘッドＡ１の印字品質のバラツキを抑制することが可能である。また、凸部１２は、単結晶半導体に対して異方性エッチングを施すことにより形成されるため、そのｙ－ｚ断面はｘ方向（基材１０，１０Ａなどの長手方向）について略一様となる。即ち、印刷媒体の発熱部４１に対する押圧接触状態は、ｘ方向各所において略一定となる。このことは、ヘッド基板１の製造ロットが異なっても変わらず、印字品質のバラツキを抑制するのに適する。
【0058】
本実施形態によれば、グレーズ１５は、ガラスペーストを配置して加熱する工程を２回繰り返すことで形成される。２回目のガラスペースト（第２ガラスペースト１５Ｃ）は、第１グレーズ１５Ｂ上に配置するので、１回目のガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）の場合よりもｚ方向の寸法が大きくなるように配置できる。したがって、グレーズ１５は、１回のガラスペーストの配置および焼成（加熱）によって形成される場合より、圧倒的に厚く形成される。このような構成によれば、グレーズ１５は、各発熱部４１が発する熱を適切に蓄えることができ、グレーズ１５による蓄熱効果の向上を図ることができる。
【0059】
本実施形態によれば、頂面１２１のすべてがグレーズ１５により覆われていることによって、ｘ方向（主走査方向）に沿って見た断面において、グレーズ１５とグレーズ１５につながる一対の傾斜外側面１２２とがそれぞれ滑らかに接続される。これにより、グレーズ１５と一対の傾斜外側面１２２との上に順に形成される絶縁層１９、抵抗体膜４Ａ、導電膜３Ａおよび保護層２が、滑らかに形成される。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１が有する、絶縁層１９、抵抗体層４、電極層３、および保護層２が、滑らかに形成されるので、サーマルプリントヘッドＡ１を製造する際の歩留り（良品率）が向上する。
【0060】
また、本実施形態において、第１ガラスペースト１５Ａの加熱温度（第１加熱温度）は、第２ガラスペースト１５Ｃの加熱温度（第２加熱温度）よりも低くされる。本実施形態では、第１ガラスペースト１５Ａの加熱後に形成される第１グレーズ１５Ｂは、定型性を有するものの十分に焼成されてはいないことから、所定の特性を有する状態とはならない。その後の、第１グレーズ１５Ｂ上への第２ガラスペースト１５Ｃの配置、および加熱（焼成）によって、第１ガラスペースト１５Ａに由来する第１グレーズ１５Ｂと第２ガラスペースト１５Ｃに由来する第２グレーズ１５Ｄとが一体となって、所定の特性を有するグレーズ１５が形成される。したがって、ガラスペーストを配置して加熱する工程を２回繰り返すことでグレーズ１５を形成する場合において、加熱時の温度条件を上記のように異ならせることにより、グレーズ１５の形成に要する時間を短縮でき、サーマルプリントヘッドＡ１の製造効率の向上が図られる。
【0061】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の他の例について、図１６～図２０を参照しつつ、以下に説明する。図１６～図２０はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一工程を示す断面図であって、図６に示す断面に対応する。なお、これらの図において、図７～図１５を参照して説明した工程と同一または類似の工程については、適宜説明を省略する。
【0062】
【0063】
本製造方法において、グレーズ１５を形成する工程（グレーズ形成工程）では、まず、図１６に示すように、準備した基材１０Ａの主面１１Ａ側にスクリーン９１を配置する。スクリーン９１は、ｚ方向に貫通する開口であるスリット９１ａが形成された薄い金属板（メタルマスク）である。スリット９１ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に形成されている。スリット９１ａの幅（ｙ方向の寸法）Ｓ１は、後に形成される凸部１２の頂面１２１の幅（ｙ方向の寸法）と同程度である。
【0064】
次に、基材１０Ａに、スクリーン印刷の技法により、ガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）を印刷する。これにより、基材１０Ａ上のスリット９１ａを通過した位置にだけ、第１ガラスペースト１５Ａが配置される。その後、スクリーン９１を取り除く。次いで、第１ガラスペースト１５Ａを加熱（仮焼成）することによって、図１７に示すように、第１グレーズ１５Ｂが形成される。本実施形態では、第１ガラスペースト１５Ａは、焼成後の第１グレーズ１５Ｂの熱膨張係数が基材１０の材料であるＳｉと同程度になるように調整されている。なお、第１ガラスペースト１５Ａの組成は限定されない。「スクリーン印刷」には、メタルマスクを使用する場合とメッシュスクリーンを使用する場合との双方が含まれる。
【0065】
次いで、図１８に示すように、基材１０Ａの主面１１Ａ側にスクリーン９３を配置する。スクリーン９３は、ｚ方向に貫通する開口であるスリット９３ａが形成された金属板（メタルマスク）である。スリット９３ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に形成されている。スリット９３ａの幅（ｙ方向の寸法）Ｓ２は、図１６に示したスリット９１ａの幅（ｙ方向の寸法）Ｓ１より少し小さく、本実施形態では、スクリーン９１のスリット９１ａの幅Ｓ１の８割以上９割以下である。なお、スリット９１ａの幅Ｓ１とスリット９３ａの幅Ｓ２との関係は、これに限定されない。本実施形態では、スクリーン９３は、基材１０Ａに対向する面に、スペーサ９２が取り付けられている。スペーサ９２は、たとえば樹脂製であり、スクリーン９３が基材１０Ａに配置されたときに、基材１０Ａの主面１１Ａとスクリーン９３の下面との間に位置する。なお、スペーサ９２は取り付けられなくてもよい。
【0066】
次に、基材１０Ａに、スクリーン印刷の技法により、ガラスペースト（第２ガラスペースト１５Ｃ）を印刷する。これにより、図１９に示すように、基材１０Ａに形成された第１グレーズ１５Ｂの上に、第２ガラスペースト１５Ｃが配置される。当該印刷では、第１グレーズ１５Ｂの上に第２ガラスペースト１５Ｃを配置するので、基材１０Ａ上に第１ガラスペースト１５Ａを配置する１回目の印刷の場合より、ｚ方向の寸法が大きくなるように（たとえば３倍程度）、第２ガラスペースト１５Ｃを配置できる。つまり、本実施形態では、１回のスクリーン印刷および焼成によって形成する場合より、圧倒的に厚く（たとえば４倍程度）、グレーズ１５を形成できる。その後、スクリーン９３（およびスペーサ９２）を取り除く。この時点では、第２ガラスペースト１５Ｃは、ｘ方向視において、厚さが略均等であり、ｙ－ｚ断面が矩形状である。
【0067】
その後、第２ガラスペースト１５Ｃを加熱（焼成）することによって、図２０に示すように、第２グレーズ１５Ｄが形成される。当該焼成により第１グレーズ１５Ｂは軟化し、第２ガラスペースト１５Ｃが焼成されて形成された第２グレーズ１５Ｄと一体となって、グレーズ１５が形成される。本実施形態では、２回目のスクリーン印刷で配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目のスクリーン印刷で配置される第１ガラスペースト１５Ａと同じ組成のものである。したがって、２回目の加熱（焼成）で形成されたグレーズ１５は一体となっている。なお、図２０では、便宜上、第１グレーズ１５Ｂと第２グレーズ１５Ｄとの境界を破線で示している。なお、２回目のスクリーン印刷で配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目のスクリーン印刷で配置される第１ガラスペースト１５Ａと異なる組成のものであってもよい。グレーズ１５は、その表面のｙ方向両端部分にラウンド部１５１が形成されている。
【0068】
以上のように、ガラスペーストを印刷により配置して加熱する工程を２回繰り返すことで、グレーズ１５が形成される。
【0069】
その後は、図１１～図１５を参照して上述したのと同様にして、凸部１２の形成（異方性エッチング工程）、絶縁層１９の形成、抵抗体膜４Ａの形成、導電膜３Ａの形成、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａの部分的除去（発熱部形成工程）、および基材１０の個片分割を順次行う。これにより、ヘッド基板１が得られる。そして、放熱部材８上へのヘッド基板１および接続基板５の組付け、接続基板５へのドライバＩＣ７の搭載、複数のワイヤ６１，６２のボンディング、保護樹脂７８の形成等を行うことにより、図１～図６に示したサーマルプリントヘッドＡ１が製造される。
【0070】
本製造方法においても、凸部１２と当該凸部１２（頂面１２１）上に配置されるグレーズ１５とについて、ｙ方向の相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側の均衡がとれており、サーマルプリントヘッドＡ１の印字品質のバラツキを抑制することが可能である。その他にも、図７～図１５に示した製造方法の場合と同様の効果を奏することができる。
【0071】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法のさらに他の例について、図２１～図２６を参照しつつ、以下に説明する。図２１～図２６はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法の一工程を示す断面図であって、図６に示す断面に対応する。なお、これらの図において、図７～図１５を参照して説明した工程と同一または類似の工程については、適宜説明を省略する。
【0072】
【0073】
本製造方法において、まず、図２１に示すように、準備した基材１０Ａの主面１１Ａ上の一部に、所定のマスク層９５を形成する。このマスク層９５には、開口９５ａが形成される。開口９５ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。開口９５ａの形成領域は、後に形成される凸部１２の頂面１２１に対応する。
【0074】
次に、図２２に示すように、基材１０Ａの主面１１Ａに凹部１２Ａを形成する。凹部１２Ａの形成は、たとえばドライエッチングにより行う。凹部１２Ａは、マスク層９５の開口９５ａに対応する形状とされ、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。その後、マスク層９５を除去する。
【0075】
次いで、図２３～図２５に示すように、グレーズ１５を形成する。本製造方法では、まず、図２３に示すように、基材１０Ａの凹部１２Ａにガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）を配置し、加熱する。本実施形態において、第１ガラスペースト１５Ａの配置は、ディスペンサー（図示略）によりガラスペーストを塗布することにより行う。第１ガラスペースト１５Ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に配置される。本製造方法において、第１ガラスペースト１５Ａの配置領域は、凹部１２Ａによって規定される。その後、第１ガラスペースト１５Ａを加熱（仮焼成）する。これにより、第１グレーズ１５Ｂが形成される。本実施形態では、第１ガラスペースト１５Ａは、焼成後の第１グレーズ１５Ｂの熱膨張係数が基材１０の材料であるＳｉと同程度になるように調整されている。なお、第１ガラスペースト１５Ａの組成は限定されない。
【0076】
次に、図２４に示すように、第１グレーズ１５Ｂ上にガラスペースト（第２ガラスペースト１５Ｃ）を配置する。第２ガラスペースト１５Ｃの配置は、ディスペンサー（図示略）によりガラスペーストを塗布することにより行う。第２ガラスペースト１５Ｃは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状に配置される。当該塗布では、第１グレーズ１５Ｂの上に第２ガラスペースト１５Ｃを配置するので、基材１０Ａ上に第１ガラスペースト１５Ａを配置する１回目の塗布の場合より、ｚ方向の寸法が大きくなるように（たとえば３倍程度）、第２ガラスペースト１５Ｃを配置できる。つまり、本実施形態では、１回のガラスペースト塗布および焼成によって形成する場合より、圧倒的に厚く（たとえば４倍程度）、グレーズ１５を形成できる。
【0077】
その後、第２ガラスペースト１５Ｃを加熱（焼成）することによって、図２５に示すように、第２グレーズ１５Ｄが形成される。当該焼成により第１グレーズ１５Ｂは軟化し、第２ガラスペースト１５Ｃが焼成されて形成された第２グレーズ１５Ｄと一体となって、グレーズ１５が形成される。本実施形態では、２回目の塗布により配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目に配置される第１ガラスペースト１５Ａと同じ組成のものである。したがって、２回目の加熱（焼成）で形成されたグレーズ１５は一体となっている。なお、図２５では、便宜上、第１グレーズ１５Ｂと第２グレーズ１５Ｄとの境界を破線で示している。なお、２回目に配置される第２ガラスペースト１５Ｃは、１回目に配置される第１ガラスペースト１５Ａと異なる組成のものであってもよい。グレーズ１５は、その表面のｙ方向両端部分にラウンド部１５１が形成されている。
【0078】
以上のように、ガラスペーストを塗布により配置して加熱する工程を２回繰り返すことで、グレーズ１５が形成される。
【0079】
次いで、図２６に示すように、凸部１２を形成する。凸部１２の形成は、基材１０Ａの凹部１２Ａに形成されたグレーズ１５をマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより行う（異方性エッチング工程）。これにより、図２６に示すように、主面１１および凸部１２を有する基材１０が形成される。主面１１は、主面１１Ａと同じく（１００）面である。凸部１２は、頂面１２１および一対の傾斜外側面１２２を有する。頂面１２１は、そのすべてがグレーズ１５により覆われている。図２５においてグレーズ１５に覆われていた、凹部１２Ａの底面部分が、凸部１２の頂面１２１になる。一対の傾斜外側面１２２はそれぞれ、（１１１）面であり、主面１１および頂面１２１に対して傾斜している。当該凸部１２を形成する工程が、本開示の「異方性エッチング工程」に相当する。
【0080】
その後は、図１２～図１５を参照して上述したのと同様にして、絶縁層１９の形成、抵抗体膜４Ａの形成、導電膜３Ａの形成、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａの部分的除去（発熱部形成工程）、および基材１０の個片分割を順次行う。これにより、ヘッド基板１が得られる。そして、放熱部材８上へのヘッド基板１および接続基板５の組付け、接続基板５へのドライバＩＣ７の搭載、複数のワイヤ６１，６２のボンディング、保護樹脂７８の形成等を行うことにより、図１～図６に示したサーマルプリントヘッドＡ１が製造される。
【0081】
本製造方法においても、凸部１２と当該凸部１２（頂面１２１）上に配置されるグレーズ１５とについて、ｙ方向の相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側の均衡がとれており、サーマルプリントヘッドＡ１の印字品質のバラツキを抑制することが可能である。その他にも、図７～図１５に示した製造方法の場合と同様の効果を奏することができる。
【0082】
また、本製造方法によれば、図２３に示すように、第１ガラスペースト１５Ａの配置領域が凹部１２Ａによって規定されており、第１ガラスペースト１５Ａのｙ方向の寸法が凹部１２Ａのｙ方向における寸法と同一となる。このため、最終的に形成されるグレーズ１５の下面により覆われた、凸部１２の頂面１２１（図２５参照）について、ｙ方向の寸法が凹部１２Ａのｙ方向の寸法に由来する。したがって、凸部１２の上端部（頂面１２１）におけるｙ方向の寸法（図６における寸法Ｗ２）を正確に規定することができる。
【0083】
サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法について種々の例を挙げて説明したが、本開示に係るサーマルプリントヘッドの製造方法は、これらに限定されない。たとえば、グレーズ１５の必要な厚さ（またはアスペクト比）が小さい場合は、上記製造方法において、第２ガラスペースト１５Ｃを配置し、その後に加熱（焼成）するステップを省略して、１回のガラスペーストの配置および加熱（焼成）によりグレーズ１５を形成してもよい。図２７は、１回のガラスペーストの配置および加熱により形成されたグレーズ１５を備えたサーマルプリントヘッドＡ１’を示しており、上記第１実施形態に係るサーマルプリントヘッドＡ１の変形例である。また、グレーズ１５の必要な厚さ（またはアスペクト比）が大きい場合は、ガラスペーストの配置および加熱（焼成）を３回以上繰り返すことで、グレーズ１５を形成してもよい。
【0084】
【0085】
＜第２実施形態＞
図２８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、凸部１２における一対の傾斜外側面１２２がそれぞれ２段階に傾斜しており、かかる点が上述した実施形態と大きく異なる。
図２８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、凸部１２における一対の傾斜外側面１２２がそれぞれ２段階に傾斜しており、かかる点が上述した実施形態と大きく異なる。
【0086】
本実施形態に係る一対の傾斜外側面１２２はそれぞれ、図２８に示すように、第１傾斜面１２３および第２傾斜面１２４を有する。第１傾斜面１２３と第２傾斜面１２４とは、ｙ方向に並んでいる。第１傾斜面１２３および第２傾斜面１２４は、互いに主面１１に対する傾斜角が異なる。第１傾斜面１２３は、主面１１に対する傾斜角α１がたとえば５４．８度である。一方、第２傾斜面１２４は、主面１１に対する傾斜角α２がたとえば３０．１度である。第１傾斜面１２３は、主面１１と第２傾斜面１２４とに繋がり、これらに挟まれている。第２傾斜面１２４は、第１傾斜面１２３と頂面１２１とに繋がり、これらに挟まれている。第１傾斜面１２３は、（１１１）面である。
【0087】
本実施形態において、グレーズ１５は、凸部１２の頂面１２１のすべておよび一対の第２傾斜面１２４の少なくとも一部を覆っている。本実施形態では、後述する製造方法に示すように、グレーズ１５は、１回のガラスペーストの配置および加熱（焼成）により形成される。
【0088】
次に、サーマルプリントヘッドＡ２の製造方法の一例について、図２９～図３５を参照しつつ、以下に説明する。図２９～図３５はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ２の製造方法の一工程を示す断面図であって、図２８に示す断面に対応する。
【0089】
まず、図２９に示すように、準備した基材１０Ａの主面１１Ａ上の一部に、所定のマスク層９６を形成する。当該マスク層９６は、たとえばドライフィルムフォトレジストであり、主面１１Ａに貼り付けられる。このマスク層９６に露光および現像を行うことにより、露光部分が除去されて開口９６ａが形成される（ドライフィルムフォトレジストを形成するステップ）。開口９６ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。 ドライフィルムフォトレジストからなるマスク層９６は、厚さが比較的厚くされている。マスク層９６の厚さは、たとえば７５μｍ程度である。
【0090】
次に、基材１０に、スクリーン印刷の技法により、ガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）を印刷する。これにより、基材１０上において、マスク層９６に覆われていない露出部分（開口９６ａ部分）にだけ、第１ガラスペースト１５Ａが配置される（第１ガラスペーストを配置するステップ）。
【0091】
次いで、図３１に示すように、マスク層９６を剥離除去する（ドライフィルムフォトレジストを剥離するステップ）。ここで、マスク層９６の除去は、たとえば有機薬剤を用いた剥離、あるいは粘着テープを用いた剥離により行う。次いで、第１ガラスペースト１５Ａを加熱（焼成）することによって、図３２に示すように、第１グレーズ１５Ｂが形成される。
【0092】
次いで、図３３、図３４に示すように、凸部１２を形成する。凸部１２の形成は、主面１１Ａ上に形成された第１グレーズ１５Ｂをマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより行う（異方性エッチング工程）。凸部１２を形成する工程では、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。当該アルカリ水溶液としては、たとえばＫＯＨやＴＭＡＨなどが挙げられる。
【0093】
本実施形態では、異方性エッチングを施す工程を２回行う。１回目の異方性エッチングにより、図３３に示すように、頂面１２１および一対の傾斜外側面１２２（第１傾斜面１２３）を有する凸部１２が形成される。ここで、基材１０への第１グレーズ１５Ｂの密着性などの条件に応じて、第１グレーズ１５Ｂのｙ方向における両端部の下方において、基材１０の一部が除去される。次いで、２回目の異方性エッチングにより、図３４に示すように、第１グレーズ１５Ｂのｙ方向における両端部の下方において、基材１０の一部がさらに除去される。このように２回の異方性エッチングを施す工程により、各々が第１傾斜面１２３および第２傾斜面１２４を有する一対の傾斜外側面１２２が形成される。図３４に示すように、第１グレーズ１５Ｂのｙ方向における両端部は、ｚ方向視において一対の第２傾斜面１２４（一対の傾斜外側面１２２）と重なっている。
【0094】
本実施形態では、その後、第１グレーズ１５Ｂを再び加熱（再焼成）することによって、図３５に示すように、グレーズ１５が形成される。当該再焼成により第１グレーズ１５Ｂは軟化し、頂面１２１および一対の第２傾斜面１２４を覆う形状のグレーズ１５が形成される。グレーズ１５は、その表面のｙ方向両端部分にラウンド部１５１が形成されている。その後の工程は、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法と同様である。
【0095】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0096】
本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２の製造において、基材１０Ａ上に、ｘ方向（主走査方向）に延びる第１グレーズ１５Ｂを形成し、その後、第１グレーズ１５Ｂをマスクとして、単結晶半導体である基材１０Ａに異方性エッチングを施す。その後の工程において、グレーズ１５上に、ｘ方向に配列された複数の発熱部４１を形成する。第１グレーズ１５Ｂをマスクとして異方性エッチングを施す工程において、基材１０には、ｚ方向の上方を向く主面１１と、当該主面１１からｚ方向に突出する凸部１２と、が形成される。凸部１２は主面１１と平行な頂面１２１を有し、この頂面１２１のすべてがグレーズ１５により覆われた状態となる。
【0097】
本実施形態によれば、凸部１２と当該凸部１２（頂面１２１）上に配置されるグレーズ１５とについて、ｙ方向の相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側の均衡がとれており、サーマルプリントヘッドＡ２の印字品質のバラツキを抑制することが可能である。また、凸部１２は、単結晶半導体に対して異方性エッチングを施すことにより形成されるため、そのｙ－ｚ断面はｘ方向（基材１０，１０Ａなどの長手方向）について略一様となる。即ち、印刷媒体の発熱部４１に対する押圧接触状態は、ｘ方向各所において略一定となる。このことは、ヘッド基板１の製造ロットが異なっても変わらず、印字品質のバラツキを抑制するのに適する。
【0098】
また、本実施形態において、基材１０上に形成されるマスク層９６として、ドライフィルムフォトレジストが用いられる。厚さが比較的厚くされたマスク層９６を、精度良くかつ簡易に形成することができる。そして、１回のガラスペースト（第１ガラスペースト１５Ａ）の配置によって、グレーズ１５の厚さを十分に厚くすることができる。
【0099】
本実施形態によれば、第１グレーズ１５Ｂをマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施す工程を２回行うことにより、凸部１２においては、それぞれ２段階に傾斜する一対の傾斜外側面１２２が形成される。具体的には、各傾斜外側面１２２は、主面１１に対する傾斜角が異なる第１傾斜面１２３および第２傾斜面１２４を有する。主面１１に対する第２傾斜面１２４の傾斜角α２は、主面１１に対する第１傾斜面１２３の傾斜角α１よりも小さい。そして、凸部１２を形成した後、第１グレーズ１５Ｂを再び加熱することで、第１グレーズ１５Ｂは軟化し、頂面１２１のすべておよび一対の第２傾斜面１２４の少なくとも一部を覆う形状のグレーズ１５が形成される。このような構成によれば、凸部１２の表面の比較的広い範囲にわたってグレーズ１５を形成することができ、グレーズ１５による蓄熱効果の向上を図ることができる。
【0100】
なお、本実施形態では、第１グレーズ１５Ｂをマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施す工程を２回行う場合について説明したが、当該異方性エッチングを施す工程を１回のみ行うように構成してもよい。前記異方性エッチングを施す工程１回行うことで、頂面１２１および一対の第１傾斜面１２３（傾斜外側面１２２）を有する凸部１２が形成される。その後、第１グレーズ１５Ｂを再び加熱することで、第１グレーズ１５Ｂは軟化し、頂面１２１の全体および一対の第１傾斜面１２３（傾斜外側面１２２）の少なくとも一部を覆う形状のグレーズ１５が形成される。
【0101】
＜第３実施形態＞
図３６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、凸部１２の構成が上述した実施形態と大きく異なる。
図３６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、凸部１２の構成が上述した実施形態と大きく異なる。
【0102】
本実施形態において、凸部１２は、頂面１２１、一対の傾斜内側面１２５、および一対の傾斜外側面１２２を有する。頂面１２１は、主面１１と平行であり、略平面である。頂面１２１は、ｚ方向において主面１１から離間する位置にある。頂面１２１は、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。
【0103】
一対の傾斜内側面１２５は、ｙ方向において頂面１２１を挟んでいる。また、一対の傾斜内側面１２５は、それぞれ頂面１２１に繋がり、頂面１２１からｚ方向に遠ざかるにつれて（図中で上方に移動するにつれて）、ｙ方向において互いに離れるように頂面１２１に対して傾斜している。各傾斜内側面１２５は、略平面である。頂面１２１に対する各傾斜内側面１２５の傾斜角α３は、たとえば５４．８度である。各傾斜内側面１２５は、（１１１）面である。
【0104】
一対の傾斜外側面１２２は、ｙ方向において頂面１２１および一対の傾斜内側面１２５を挟んでいる。また、一対の傾斜外側面１２２はそれぞれ、主面１１と傾斜内側面１２５とに繋がり、ｙ方向においてこれらに挟まれている。一対の傾斜外側面１２２は、主面１１からｚ方向に遠ざかるにつれて（図中で上方に移動するにつれて）、ｙ方向において互いに近づくように主面１１に対して傾斜している。各傾斜外側面１２２は、略平面である。主面１１に対する各傾斜外側面１２２の傾斜角α１は、たとえば５４．８度である。各傾斜外側面１２２は、（１１１）面である。
【0105】
図３６に示すように、凸部１２において、頂面１２１およびこれを挟む一対の傾斜内側面１２５で囲まれた領域はｚ方向（図中下方）に凹んだ形状となっている。グレーズ１５は、頂面１２１および一対の傾斜内側面１２５で囲まれた領域に配置されている。グレーズ１５は、頂面１２１のすべておよび一対の傾斜内側面１２５を覆っている。また、本実施形態では、グレーズ１５は、頂面１２１および一対の傾斜内側面１２５で囲まれた領域よりもｚ方向（図中上方）に突出している。グレーズ１５は、厚さが比較的厚くされている。グレーズ１５の厚さは、たとえば１５０μｍ以上２００μｍ以下である。
【0106】
次に、サーマルプリントヘッドＡ３の製造方法の一例について、図３７～図４４を参照しつつ、以下に説明する。図３７～図４４はそれぞれ、サーマルプリントヘッドＡ３の製造方法の一工程を示す断面図であって、図３６に示す断面に対応する。
【0107】
まず、図３７に示すように、準備した基材１０Ａの主面１１Ａ上の一部に、所定のマスク層９７を形成する。このマスク層９７には、開口９７ａが形成される。開口９７ａは、ｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状である。
【0108】
次に、図３８に示すように、基材１０Ａの主面１１Ａに凹部１２Ａを形成する。凹部１２Ａの形成は、異方性エッチングを施すことにより行う。凹部１２Ａを形成する工程では、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。当該アルカリ水溶液としては、たとえばＫＯＨやＴＭＡＨなどが挙げられる。凹部１２Ａは、マスク層９７の開口９７ａに対応する形状とされ、ｘ方向に延びている。凹部１２Ａは、底面１２１’および一対の傾斜内側面１２５を有する。一対の傾斜内側面１２５は、ｙ方向において底面１２１’を挟んでいる。底面１２１’は、後の工程を経て、凸部１２の頂面１２１となる部分である。凹部１２Ａの深さ（ｚ方向の寸法）は、たとえば１５０μｍ以上２００μｍ以下である。その後、マスク層９７を除去する。
【0109】
次いで、図３９に示すように、グレーズ１５を形成する。本実施形態では、凹部１２Ａにガラスペースト（第１ガラスペースト）を配置し、加熱する。本実施形態において、第１ガラスペーストの配置は、たとえばディスペンサー（図示略）によりガラスペーストを塗布することにより行う。なお、ガラスペーストの配置は、スクリーンを用いたスクリーン印刷により行ってもよい。次いで、第１ガラスペーストを加熱（焼成）することによって、第１グレーズ１５Ｂ（グレーズ１５）が形成される。
【0110】
次いで、図４０に示すように、凸部１２を形成する。凸部１２の形成は、グレーズ１５をマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより行う（異方性エッチング工程）。凸部１２を形成する工程では、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。当該アルカリ水溶液としては、たとえばＫＯＨやＴＭＡＨなどが挙げられる。
これにより、図４０に示すように、主面１１および凸部１２を有する基材１０が形成される。主面１１は、主面１１Ａと同じく（１００）面である。凸部１２は、頂面１２１、一対の傾斜内側面１２５、および一対の傾斜外側面１２２を有する。ここで、図３８に示した凹部１２Ａの底面１２１’部分は、グレーズ１５をマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより、凸部１２の頂面１２１になる。基材１０の主面１１は、頂面１２１よりも低位（図４０の下方）にある。一対の傾斜外側面１２２は、ｙ方向において頂面１２１および一対の傾斜内側面１２５を挟んでいる。
これにより、図４０に示すように、主面１１および凸部１２を有する基材１０が形成される。主面１１は、主面１１Ａと同じく（１００）面である。凸部１２は、頂面１２１、一対の傾斜内側面１２５、および一対の傾斜外側面１２２を有する。ここで、図３８に示した凹部１２Ａの底面１２１’部分は、グレーズ１５をマスクとして基材１０Ａに異方性エッチングを施すことにより、凸部１２の頂面１２１になる。基材１０の主面１１は、頂面１２１よりも低位（図４０の下方）にある。一対の傾斜外側面１２２は、ｙ方向において頂面１２１および一対の傾斜内側面１２５を挟んでいる。
【0111】
本実施形態では、基材１０Ａにおいて、グレーズ１５に覆われていない露出部分が除去され、一対の傾斜外側面１２２を有する凸部１２が形成される。そして、グレーズ１５は、その表面のｙ方向両端部分に一対のラウンド部１５１が形成されている。一対のラウンド部１５１により、グレーズ１５の表面が、凸部１２の各傾斜外側面１２２にかけて滑らかに連続させられている。その後の工程は、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法と同様である。
【0112】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0113】
本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３の製造において、基材１０Ａ上に、ｘ方向（主走査方向）に延びるグレーズ１５を形成し、その後、グレーズ１５をマスクとして、単結晶半導体である基材１０Ａに異方性エッチングを施す。その後の工程において、グレーズ１５上に、ｘ方向に配列された複数の発熱部４１を形成する。グレーズ１５をマスクとして異方性エッチングを施す工程において、基材１０には、ｚ方向の上方を向く主面１１と、当該主面１１からｚ方向に突出する凸部１２と、が形成される。凸部１２は主面１１と平行な頂面１２１を有し、この頂面１２１のすべてがグレーズ１５により覆われた状態となる。
【0114】
本実施形態によれば、凸部１２と当該凸部１２（頂面１２１）上に配置されるグレーズ１５とについて、ｙ方向の相対的な位置ずれを抑制することができる。したがって、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側の均衡がとれており、サーマルプリントヘッドＡ３の印字品質のバラツキを抑制することが可能である。また、凸部１２は、単結晶半導体に対して異方性エッチングを施すことにより形成されるため、そのｙ－ｚ断面はｘ方向（基材１０，１０Ａなどの長手方向）について略一様となる。即ち、印刷媒体の発熱部４１に対する押圧接触状態は、ｘ方向各所において略一定となる。このことは、ヘッド基板１の製造ロットが異なっても変わらず、印字品質のバラツキを抑制するのに適する。
【0115】
本実施形態において、グレーズ１５を形成する前に、基材１０Ａに、ｘ方向に延びる凹部１２Ａを形成する。この凹部１２Ａは、異方性エッチングにより形成されており、底面１２１’およびｙ方向においてこれを挟む一対の傾斜内側面１２５を有する。凹部１２Ａの深さ（ｚ方向の寸法）は比較的大きくされている。このような構成によれば、凹部１２Ａへのガラスペーストの配置によって、凹部１２Ａに対応する所定形状を有し、かつ厚さが十分に厚いグレーズ１５を形成することができ、グレーズ１５による蓄熱効果の向上を図ることができる。
【0116】
上述した各実施形態で説明したサーマルプリントヘッドをサーマルプリンタに使用することによって、次の利点を有するサーマルプリンタが得られる。第１に、サーマルプリントヘッドにおいて、凸部１２および凸部１２上に配置されたグレーズ１５（特にｘ方向に沿って見たその断面形状）は、ｙ方向（基材１０，１０Ａなどの短手方向）の上流側と下流側との均衡がとれている。このことから、サーマルプリントヘッドの印字品質のバラツキが抑制される。したがって、印字品質のバラツキが抑制されたサーマルプリンタが得られる。第２に、サーマルプリントヘッドの発熱部４１と印刷媒体との押圧接触状態は、ｘ方向各所において略一定となる。このことから、ヘッド基板１の製造ロットが異なってもサーマルプリントヘッドによる印字品質のバラツキが抑制される。したがって、この点からも印字品質のバラツキが抑制されたサーマルプリンタが得られる。第３に、サーマルプリントヘッドにおいて、グレーズ１５による蓄熱効果の向上を図ることができる。したがって、小さい消費電力で印字できるサーマルプリンタが得られる。
【0117】
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トヘッドの製造方法は、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、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。
【0118】
上述した実施形態においては、基材１０Ａにグレーズ１５を形成した後に基材１０Ａをエッチングすることによって、Ｓｉからなる凸部１２が形成される。これに限らず、基材１０ＡをエッチングすることによってＳｉからなる凸部１２を形成した後に、凸部１２の頂面１２１にガラスペーストを配置することもできる。この場合、たとえばディスペンサーによってガラスペーストを頂面１２１に吐出して、ガラスペーストを配置する。また、スクリーン印刷によって頂面１２１にガラスペーストを配置してもよい。その後、ガラスペーストを焼成（加熱）することによって凸部１２の頂面１２１にグレーズ１５を形成する。これらの場合には、凸部１２の頂面１２１にグレーズ１５から露出する部分が形成されうる。第１に、凸部１２の頂面１２１のうちｘ方向（主走査方向）に沿う一方の端部または双方の端部にグレーズ１５によって覆われていない部分が形成されることがある。第２に、凸部１２の頂面１２１のうちｙ方向（副走査方向）に沿う一方の端部または双方の端部にグレーズ１５によって覆われていない部分が形成されることがある。
【0119】
〔付記１〕
単結晶半導体からなる基材を準備する工程と、
前記基材の上に、主走査方向に延び、ガラス材料からなるグレーズを形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズをマスクとして前記基材に異方性エッチングを施す異方性エッチング工程と、
前記グレーズの上に、前記主走査方向に配列された複数の発熱部を形成する発熱部形成工程と、を備え、
前記異方性エッチング工程では、前記基材に、厚さ方向の一方を向く主面と、当該主面から突出し、かつ前記グレーズにより覆われた頂面を有する凸部と、を形成する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記２〕
前記グレーズ形成工程は、前記基材の上に第１ガラスペーストを配置するステップと、当該第１ガラスペーストを加熱することで第１グレーズを形成するステップと、を含む、付記１に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記３〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１グレーズを形成するステップの後に行われ、前記第１グレーズの上に第２ガラスペーストを配置するステップと、当該第２ガラスペーストを加熱することで、前記第１グレーズよりも厚さが厚い第２グレーズを形成するステップと、を含む、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記４〕
前記第１グレーズを形成するステップにおいて前記第１ガラスペーストの加熱温度である第１加熱温度は、前記第２グレーズを形成するステップにおいて前記第２ガラスペーストの加熱温度である第２加熱温度よりも低い、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記５〕
前記グレーズ形成工程より前に行われ、前記基材に、前記主走査方向に沿って延びる凹部を形成する凹部形成工程をさらに備え、
前記第１ガラスペーストを配置するステップでは、前記凹部に前記第１ガラスペーストを配置する、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記６〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、前記基材の上にガラスペーストを塗布する、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記７〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スクリーン印刷により前記第１ガラスペーストおよび前記第２ガラスペーストを配置する、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記８〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スリットが形成されたメタルマスクを用いて印刷を行う、付記７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記９〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１ガラスペーストを配置するステップの前に行われ、前記基材の上に開口を有するドライフィルムフォトレジストを形成するステップを含み、
前記第１ガラスペーストを配置するステップでは、前記基材の上に、前記ドライフィルムフォトレジストの前記開口を経由して前記第１ガラスペーストを配置する、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１０〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１ガラスペーストを配置するステップと前記第１グレーズを形成するステップとの間に行われ、前記ドライフィルムフォトレジストを剥離するステップを含む、付記９に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１１〕
前記凸部は、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面を有し、
前記第１グレーズの前記副走査方向における両端部は、前記基材の厚さ方向視において前記一対の傾斜外側面と重なっており、
前記異方性エッチング工程の後に行われ、前記第１グレーズを再び加熱する工程をさらに備える、付記９または１０に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１２〕
前記凹部は、底面と、当該底面に繋がり、副走査方向において前記底面を挟む一対の傾斜内側面と、を有し、
前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記底面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れる、付記５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１３〕
前記凹部は、前記基材に異方性エッチングを施すことにより形成される、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〕
前記凹部の前記底面は、前記グレーズ形成工程の後に行う前記異方性エッチング工程により、前記凸部の前記頂面になる、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〕
前記単結晶半導体は、Ｓｉからなり、
前記主面は、（１００）面である、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の製造方法。
〔付記１６〕
厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、
前記主面の上に形成され、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材と前記抵抗体層との間に形成された絶縁層と、
前記基材と前記複数の発熱部との間に形成され、ガラス材料からなるグレーズと、
を備え、
前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記凸部は、前記主面と平行な頂面を有し、
前記グレーズは、前記頂面を覆っている、サーマルプリントヘッド。
〔付記１７〕
前記凸部は、前記主面に繋がり、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面を有し、
前記一対の傾斜外側面は、前記基材の厚さ方向において前記主面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに近づくように前記主面に対して傾斜している、付記１６に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１８〕
前記一対の傾斜外側面は、前記頂面に繋がっている、付記１７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１９〕
前記一対の傾斜外側面はそれぞれ、互いに繋がる第１傾斜面および第２傾斜面を有し、
前記第１傾斜面は、前記主面に繋がり、かつ前記主面と前記第２傾斜面とに挟まれており、
前記第２傾斜面は、前記頂面に繋がり、かつ前記第１傾斜面と前記頂面とに挟まれており、
前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記１８に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２０〕
前記グレーズは、前記各第２傾斜面の少なくとも一部を覆っている、付記１９に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２１〕
前記凸部は、前記頂面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜内側面を有し、
前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記頂面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れるように前記頂面に対して傾斜しており、
前記グレーズは、前記頂面および前記一対の傾斜内側面により囲まれた領域に配置されている、付記１７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２２〕
前記グレーズは、前記頂面の上に形成された第１グレーズと、前記第１グレーズの上に形成された第２グレーズと、を含む、付記１６ないし２１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２３〕
前記グレーズは、前記頂面のすべてを覆っている、付記１６ないし２２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２４〕
付記１６ないし２３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。
単結晶半導体からなる基材を準備する工程と、
前記基材の上に、主走査方向に延び、ガラス材料からなるグレーズを形成するグレーズ形成工程と、
前記グレーズをマスクとして前記基材に異方性エッチングを施す異方性エッチング工程と、
前記グレーズの上に、前記主走査方向に配列された複数の発熱部を形成する発熱部形成工程と、を備え、
前記異方性エッチング工程では、前記基材に、厚さ方向の一方を向く主面と、当該主面から突出し、かつ前記グレーズにより覆われた頂面を有する凸部と、を形成する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記２〕
前記グレーズ形成工程は、前記基材の上に第１ガラスペーストを配置するステップと、当該第１ガラスペーストを加熱することで第１グレーズを形成するステップと、を含む、付記１に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記３〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１グレーズを形成するステップの後に行われ、前記第１グレーズの上に第２ガラスペーストを配置するステップと、当該第２ガラスペーストを加熱することで、前記第１グレーズよりも厚さが厚い第２グレーズを形成するステップと、を含む、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記４〕
前記第１グレーズを形成するステップにおいて前記第１ガラスペーストの加熱温度である第１加熱温度は、前記第２グレーズを形成するステップにおいて前記第２ガラスペーストの加熱温度である第２加熱温度よりも低い、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記５〕
前記グレーズ形成工程より前に行われ、前記基材に、前記主走査方向に沿って延びる凹部を形成する凹部形成工程をさらに備え、
前記第１ガラスペーストを配置するステップでは、前記凹部に前記第１ガラスペーストを配置する、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記６〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、前記基材の上にガラスペーストを塗布する、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記７〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スクリーン印刷により前記第１ガラスペーストおよび前記第２ガラスペーストを配置する、付記３に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記８〕
前記第１ガラスペーストを配置するステップおよび前記第２ガラスペーストを配置するステップでは、スリットが形成されたメタルマスクを用いて印刷を行う、付記７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記９〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１ガラスペーストを配置するステップの前に行われ、前記基材の上に開口を有するドライフィルムフォトレジストを形成するステップを含み、
前記第１ガラスペーストを配置するステップでは、前記基材の上に、前記ドライフィルムフォトレジストの前記開口を経由して前記第１ガラスペーストを配置する、付記２に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１０〕
前記グレーズ形成工程は、前記第１ガラスペーストを配置するステップと前記第１グレーズを形成するステップとの間に行われ、前記ドライフィルムフォトレジストを剥離するステップを含む、付記９に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１１〕
前記凸部は、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面を有し、
前記第１グレーズの前記副走査方向における両端部は、前記基材の厚さ方向視において前記一対の傾斜外側面と重なっており、
前記異方性エッチング工程の後に行われ、前記第１グレーズを再び加熱する工程をさらに備える、付記９または１０に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１２〕
前記凹部は、底面と、当該底面に繋がり、副走査方向において前記底面を挟む一対の傾斜内側面と、を有し、
前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記底面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れる、付記５に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１３〕
前記凹部は、前記基材に異方性エッチングを施すことにより形成される、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〕
前記凹部の前記底面は、前記グレーズ形成工程の後に行う前記異方性エッチング工程により、前記凸部の前記頂面になる、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〕
前記単結晶半導体は、Ｓｉからなり、
前記主面は、（１００）面である、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の製造方法。
〔付記１６〕
厚さ方向の一方を向く主面を有し、単結晶半導体からなる基材と、
前記主面の上に形成され、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記基材と前記抵抗体層との間に形成された絶縁層と、
前記基材と前記複数の発熱部との間に形成され、ガラス材料からなるグレーズと、
を備え、
前記基材は、前記主面から突出し、かつ前記主走査方向に延びる凸部を有し、
前記凸部は、前記主面と平行な頂面を有し、
前記グレーズは、前記頂面を覆っている、サーマルプリントヘッド。
〔付記１７〕
前記凸部は、前記主面に繋がり、副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜外側面を有し、
前記一対の傾斜外側面は、前記基材の厚さ方向において前記主面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに近づくように前記主面に対して傾斜している、付記１６に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１８〕
前記一対の傾斜外側面は、前記頂面に繋がっている、付記１７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１９〕
前記一対の傾斜外側面はそれぞれ、互いに繋がる第１傾斜面および第２傾斜面を有し、
前記第１傾斜面は、前記主面に繋がり、かつ前記主面と前記第２傾斜面とに挟まれており、
前記第２傾斜面は、前記頂面に繋がり、かつ前記第１傾斜面と前記頂面とに挟まれており、
前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第１傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記１８に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２０〕
前記グレーズは、前記各第２傾斜面の少なくとも一部を覆っている、付記１９に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２１〕
前記凸部は、前記頂面に繋がり、前記副走査方向において前記頂面を挟む一対の傾斜内側面を有し、
前記一対の傾斜内側面は、前記基材の厚さ方向において前記頂面から遠ざかるにつれて前記副走査方向において互いに離れるように前記頂面に対して傾斜しており、
前記グレーズは、前記頂面および前記一対の傾斜内側面により囲まれた領域に配置されている、付記１７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２２〕
前記グレーズは、前記頂面の上に形成された第１グレーズと、前記第１グレーズの上に形成された第２グレーズと、を含む、付記１６ないし２１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２３〕
前記グレーズは、前記頂面のすべてを覆っている、付記１６ないし２２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記２４〕
付記１６ないし２３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。
【符号の説明】
【0120】
Ａ１，Ａ１’，Ａ２，Ａ３：サーマルプリントヘッド
１ ：ヘッド基板
１０ ：基材
１０Ａ ：基材
１１ ：主面
１１Ａ ：主面
１２ ：凸部
１２Ａ ：凹部
１２１ ：頂面
１２１’ ：底面
１２２ ：傾斜外側面
１２３ ：第１傾斜面
１２４ ：第２傾斜面
１２５ ：傾斜内側面
１５ ：グレーズ
１５Ａ ：第１ガラスペースト
１５Ｂ ：第１グレーズ
１５Ｃ ：第２ガラスペースト
１５Ｄ ：第２グレーズ
１５１ ：ラウンド部
１９ ：絶縁層
２ ：保護層
２１ ：パッド用開口
３ ：電極層
３Ａ ：導電膜
３１ ：個別電極
３１１ ：電極パッド部
３２ ：共通電極
３２３ ：共通部
３２４ ：櫛歯部
４ ：抵抗体層
４Ａ ：抵抗体膜
４１ ：発熱部
５ ：接続基板
５９ ：コネクタ
６１，６２：ワイヤ
７ ：ドライバＩＣ
７８ ：保護樹脂
８ ：放熱部材
９１，９３：スクリーン
９１ａ，９３ａ：スリット
９２ ：スペーサ
９５，９７：マスク層
９６ ：マスク層（ドライフィルムフォトレジスト）
９５ａ，９６ａ，９７ａ：開口
９９ ：プラテンローラ
１ ：ヘッド基板
１０ ：基材
１０Ａ ：基材
１１ ：主面
１１Ａ ：主面
１２ ：凸部
１２Ａ ：凹部
１２１ ：頂面
１２１’ ：底面
１２２ ：傾斜外側面
１２３ ：第１傾斜面
１２４ ：第２傾斜面
１２５ ：傾斜内側面
１５ ：グレーズ
１５Ａ ：第１ガラスペースト
１５Ｂ ：第１グレーズ
１５Ｃ ：第２ガラスペースト
１５Ｄ ：第２グレーズ
１５１ ：ラウンド部
１９ ：絶縁層
２ ：保護層
２１ ：パッド用開口
３ ：電極層
３Ａ ：導電膜
３１ ：個別電極
３１１ ：電極パッド部
３２ ：共通電極
３２３ ：共通部
３２４ ：櫛歯部
４ ：抵抗体層
４Ａ ：抵抗体膜
４１ ：発熱部
５ ：接続基板
５９ ：コネクタ
６１，６２：ワイヤ
７ ：ドライバＩＣ
７８ ：保護樹脂
８ ：放熱部材
９１，９３：スクリーン
９１ａ，９３ａ：スリット
９２ ：スペーサ
９５，９７：マスク層
９６ ：マスク層（ドライフィルムフォトレジスト）
９５ａ，９６ａ，９７ａ：開口
９９ ：プラテンローラ
【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】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】