特許 7545858 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-28

(45)【発行日】2024-09-05

(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 20060101AFI20240829BHJP

   B41J 2/34 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

B41J2/335 101C

B41J2/335 101J

B41J2/34

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020171779

(22)【出願日】2020-10-12

(65)【公開番号】P2021115854

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2023-09-06

(31)【優先権主張番号】P 2020009878

(32)【優先日】2020-01-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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

(72)【発明者】

【氏名】仲谷 吾郎

(72)【発明者】

【氏名】中西 雅寿

(72)【発明者】

【氏名】藤田 明良

(72)【発明者】

【氏名】中久保 一也

【審査官】牧島 元

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－２８８２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０８１１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１４２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１０３６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００７４９０７（ＵＳ，Ａ１）

(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】

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且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た蓄熱層と、
を備えており、
前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、
前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．０５以上０.２以下であり、
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さらに有し、
前記蓄熱層は、前記凸部の頂部に形成されており、
前記蓄熱層は、前記頂部の前記副走査方向の全幅にわたって形成されている、
サーマルプリントヘッド。

【請求項2】

前記頂部は、前記主面と平行な頂面を有する、
請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項3】

前記凸部は、前記頂部と前記主面とに繋がり、かつ、前記主面に対して傾斜した傾斜部を有する、
請求項１または２に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項4】

前記傾斜部は、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、前記頂部に繋がり、かつ、前記第１傾斜面と前記頂部とに挟まれており、
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、
請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項5】

前記蓄熱層は、当該蓄熱層の上面において、前記副走査方向の両端が盛り上がるように湾曲している、
請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項6】

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且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た蓄熱層と、
を備えており、
前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、
前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．０５以上０.２以下であり、
前記蓄熱層は、当該蓄熱層の上面において、前記副走査方向の両端が盛り上がるように湾曲している、
サーマルプリントヘッド。

【請求項7】

前記抵抗体層を介して相互間を通電可能な上流側導電層および下流側導電層をさらに備えており、
前記抵抗体層は、前記主面および前記蓄熱層に跨って形成され、
前記上流側導電層および前記下流側導電層は、前記抵抗体層の一部を露出させて前記抵抗体層上に積層されており、
前記複数の発熱部はそれぞれ、前記抵抗体層のうち前記上流側導電層および前記下流側導電層から露出する部分である、
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】

前記絶縁層は、前記蓄熱層を覆っている、
請求項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。

【請求項9】

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】

前記蓄熱層の前記厚さ方向の寸法は、３０μｍ以上２００μｍ以下である、
請求項１ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項11】

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且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た蓄熱層と、
を備えており、
前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、
前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．０５以上０.２以下であり、
前記蓄熱層の前記厚さ方向の寸法は、３０μｍ以上２００μｍ以下である、
サーマルプリントヘッド。

【請求項12】

前記蓄熱層の前記厚さ方向の寸法は、５０μｍ以上６０μｍ以下である、
請求項１０または１１に記載のサーマルプリントヘッド。

【請求項13】

単結晶半導体からなる基材を準備する準備工程と、
前記基材の上に、第１ガラスペーストを配置する第１印刷工程と、
前記第１ガラスペーストを焼成することで、第１グレーズを形成する第１グレーズ形成工程と、
前記第１グレーズの上に、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、
を備えており、
前記第１グレーズ形成工程で形成された前記第１グレーズの上に、第２ガラスペーストを配置する第２印刷工程と、
前記第２ガラスペーストを焼成することで、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第２グレーズ形成工程と、
をさらに備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項14】

前記第１印刷工程および前記第２印刷工程のうち少なくともいずれか一方では、金属板にスリットが形成された孔版を用いて印刷を行う、
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】

前記第２印刷工程で用いられる孔版のスリットの副走査方向の寸法は、前記第１印刷工程で用いられる孔版のスリットの前記副走査方向の寸法の８割以上９割以下である、
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印刷工程および前記第２印刷工程のうち少なくともいずれか一方では、メッシュを有するスクリーンマスクを用いて印刷を行う、
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17】

前記第１印刷工程より前に行われ、前記基材に異方性エッチングを施すエッチング工程をさらに備え、
前記エッチング工程では、異方性エッチングにより、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た凸部とを形成し、
前記第１グレーズ形成工程では、前記凸部の頂部に前記第１グレーズを形成する、
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。

【請求項18】

前記第１グレーズ形成工程と前記発熱部形成工程との間に行われ、前記第１グレーズおよび前記基材を覆う絶縁層を形成する絶縁層形成工程をさらに備えている、
請求項１３ないし１７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19】

単結晶半導体からなる基材を準備する準備工程と、
前記基材の上に、第１ガラスペーストを配置する第１印刷工程と、
前記第１ガラスペーストを乾燥する第１乾燥工程と、
乾燥後の前記第１ガラスペースト上に第２ガラスペーストを配置する第２印刷工程と、
前記第１ガラスペーストおよび前記第２ガラスペーストを焼成することで、蓄熱層を形成する焼成工程と、
前記蓄熱層の上に、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、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。

【請求項20】

前記第２印刷工程の後、前記焼成工程の前に、前記第２ガラスペーストを乾燥する第２乾燥工程をさらに備える、
請求項１９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、サーマルプリントヘッドの製造方法に関する。

【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。加えて、サーマルプリントヘッドに対して消費電力の低減が要請されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－７２０３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、基材と発熱部との間に、十分な厚みの蓄熱層を簡易に形成することができるサーマルプリントヘッドを提供すること、また、そのサーマルプリントヘッド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、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且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た蓄熱層とを備えており、前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．０５以上０.２以下である。

【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、単結晶半導体からなる基材を準備する準備工程と、前記基材の上に、第１ガラスペーストを配置する第１印刷工程と、前記第１ガラスペーストを焼成することで、第１グレーズを形成する第１グレーズ形成工程と、前記第１グレーズの上に、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ている。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、十分な厚みの蓄熱層を簡易に形成することができる。

【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】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１に示すサーマルプリントヘッドの要部拡大平面図である。

【図3】図１に示すサーマルプリントヘッドの要部拡大平面図である。

【図4】図１のＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図である。

【図5】図１に示すサーマルプリントヘッドの要部断面図である。

【図6】図１に示すサーマルプリントヘッドの要部拡大断面図である。

【図7】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図8】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図9】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図10】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図11】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図12】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図13】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図14】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図15】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図16】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図17】図１に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図18】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19】図１８に示すサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図20】本開示の第２実施形態に係るサーマルプリントヘッドの変形例を示す要部拡大断面図である。

【図21】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22】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23】本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図24】本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図25】本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図26】本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【図27】本開示の第５実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。

【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。

【0013】

＜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。

【0014】

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（ｚ方向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。

【0015】

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、ｘ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。

【0016】

ヘッド基板１は、図１～図６に示すように、基材１０、蓄熱層１５、絶縁層１９、保護層２、電極層３、および、抵抗体層４を備えている。

【0017】

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２０ｍｍ以上３００ｍｍ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。

【0018】

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であり、ｚ方向上方側の端部におけるｙ方向の寸法Ｗ２が、たとえば２００μｍである。また、凸部１２のｚ方向の寸法Ｈ１は、たとえば１５０μｍである。凸部１２は、図６に示すように、頂部１３および一対の傾斜部１４を含んでいる。

【0019】

頂部１３は、図５および図６に示すように、凸部１２のうち、主面１１からのｚ方向の距離が相対的に大きい部分である。頂部１３は、主面１１と平行な頂面１３１を有する。頂面１３１は、略平面である。頂面１３１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１３１と主面１１とのｚ方向における離間距離である。

【0020】

一対の傾斜部１４は、図５および図６に示すように、凸部１２のうち、頂部１３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１３１に対して傾斜する部分である。一対の傾斜部１４はそれぞれ、主面１１と頂部１３とに繋がり、ｙ方向においてこれらに挟まれている。一対の傾斜部１４には、頂部１３に対して上流側の傾斜部１４と下流側の傾斜部１４とがある。一対の傾斜部１４はそれぞれ、主面１１および頂面１３１に対して傾斜した傾斜面１４１を有する。各傾斜面１４１は、略平面である。主面１１に対する各傾斜面１４１の傾斜角α１は、たとえば５４．７度である。各傾斜面１４１は、（１１１）面である。

【0021】

蓄熱層１５は、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなるグレーズである。当該グレーズ（蓄熱層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、蓄熱層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、蓄熱層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、蓄熱層１５は、凸部１２の頂部１３の上に配置されている。蓄熱層１５は、頂面１３１に接しており、本実施形態では、蓄熱層１５は、傾斜面１４１には接していない。蓄熱層１５は、ｘ方向に延びており、頂面１３１のｙ方向の全幅にわたって形成されている。

【0022】

本実施形態では、後述する製造方法に示すように、蓄熱層１５は、孔版印刷（たとえばスクリーン印刷）によってガラスペーストを配置して焼成する工程を２回繰り返すことで形成される。具体的には、１回目の孔版印刷および焼成により、凸部１２の頂部１３の上にグレーズを形成する。そして、当該グレーズの上に、２回目の孔版印刷によってガラスペーストを配置する。２回目の孔版印刷では、グレーズの上にガラスペーストを配置するので、１回目の孔版印刷の場合よりｚ方向の寸法が大きくなるように（たとえば３倍程度）、ガラスペーストを配置できる。つまり、本実施形態では、蓄熱層１５は、１回の孔版印刷および焼成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回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストは、１回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストと同じ組成のものである。したがって、蓄熱層１５は、境界がなく一体となったグレーズになっている。なお、製造方法の詳細については後述する。

【0023】

本実施形態では、蓄熱層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５０μｍ以上６０μｍ以下）である。また、蓄熱層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、蓄熱層１５が頂面１３１のｙ方向の全幅にわたって形成されているので、蓄熱層１５の幅は、頂面１３１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、蓄熱層１５の各寸法は限定されない。蓄熱層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。蓄熱層１５は、必要な厚さ（またはアスペクト比）が小さい場合は、１回の孔版印刷および焼成により形成されてもよい。また、蓄熱層１５は、必要な厚さ（またはアスペクト比率）が形成できるのであれば、孔版印刷以外の方法（たとえばディスペンサーによるガラスペーストの塗布など）を用いてもよい。

【0024】

図６に示すように、蓄熱層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、蓄熱層１５の表面が、一対の傾斜部１４（凸部１２）の各傾斜面１４１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、蓄熱層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、蓄熱層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、蓄熱層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、蓄熱層１５の上面は、ｚ方向上方に湾曲した凸面になる。

【0025】

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および蓄熱層１５を覆う。絶縁層１９は、主面１１、凸部１２の一対の傾斜面１４１および蓄熱層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の、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、ＳｉＮ（窒化ケイ素）からなる。ＳｉＯ₂からなる絶縁層１９の形成手法としては、たとえばＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル；テトラエトキシシランともいう）を原料ガスとした成膜が挙げられる。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。

【0026】

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。

【0027】

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、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の頂部１３（頂面１３１）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、蓄熱層１５に重なっている。

【0028】

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８００ｎｍ程度である。

【0029】

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。

【0030】

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方向上流側の傾斜部１４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。各個別電極３１が、本開示の「上流側導電層」に相当する。

【0031】

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方向下流側の傾斜部１４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。共通電極３２が、本開示の「下流側導電層」に相当する。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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が入力される。複数の発熱部４１は、印字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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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１７を参照しつつ、以下に説明する。図７～図１７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。

【0040】

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「準備工程」に相当する。

【0041】

次いで、図８に示すように、凸部１２を形成する。凸部１２を形成する工程（凸部形成工程）では、主面１１Ａの一部に所定のマスク層（図７および図８において想像線で示す）を形成する。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８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１３１を有する頂部１３、および、各々が傾斜面１４１を有する一対の傾斜部１４を含んでいる。一対の傾斜面１４１はそれぞれ、（１１１）面であり、主面１１および頂面１３１に対して傾斜している。各傾斜面１４１の傾斜角α１は、たとえば５４．７度である。その後、マスク層を除去する。当該凸部形成工程が、本開示の「エッチング工程」に相当する。

【0042】

次いで、図９～図１３に示すように、蓄熱層１５を形成する。

【0043】

蓄熱層１５を形成する工程（蓄熱層形成工程）では、まず、図９に示すように、基材１０の主面１１側に、孔版９１を配置する。孔版９１は、ｚ方向に貫通するスリット９１ａが形成された金属板である。スリット９１ａは、ｚ方向視において、基材１０に形成された頂面１３１に合わせて形成されている。頂面１３１はｚ方向視において、ｘ方向に長く延びる細長矩形状なので、スリット９１ａも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、頂面１３１の幅（ｙ方向の寸法）と同程度である。本実施形態では、孔版９１は、基材１０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、孔版９１が基材１０に配置されたときに、基材１０の主面１１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。

【0044】

次に、基材１０に、孔版印刷の技法により、ガラスペーストを印刷する。これにより、基材１０の、スリット９１ａによりガラスペーストが通過した位置、つまり、凸部１２の頂面１３１にだけ、ガラスペーストが配置される。その後、孔版９１（およびスペーサ９２）を取り除く。当該孔版印刷の工程が、本開示の「第１印刷工程」に相当する。また、本工程で配置されるガラスペーストが、本開示の「第１ガラスペースト」に相当する。この時点では、ガラスペーストは、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。

【0045】

なお、孔版９１に代えて、ガラスペーストを通過させる部分をメッシュにしたスクリーンマスク（単に「スクリーン」とも呼ばれる）を利用して、スクリーン印刷を行ってもよい。しかし、この場合、ガラスペーストの粘度が高いと、基材１０に配置されたガラスペーストの表面に、凹凸が形成される場合がある。本実施形態では、頂面１３１の幅が小さく、スリット９１ａの幅Ｓ１が小さいので、ガラスペーストの通過によるスリット９１ａの変形が抑制されることから、ガラスペーストの表面を平坦にすることを優先させて、スリット９１ａを設けた孔版９１を採用している。

【0046】

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１５Ａが形成される。グレーズ１５Ａは、その表面のｙ方向両端部分にラウンド部が形成されている。当該焼成工程が、本開示の「第１グレーズ形成工程」に相当する。また、グレーズ１５Ａが、本開示の「第１グレーズ」に相当する。本実施形態では、ガラスペーストは、焼成後のグレーズ１５Ａ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、ガラスペーストの組成は限定されない。

【0047】

次いで、図１１に示すように、基材１０の主面１１側に、孔版９３を配置する。孔版９３は、ｚ方向に貫通するスリット９３ａが形成された金属板である。スリット９３ａは、基材１０の頂面１３１に合わせて形成されており、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、頂面１３１の幅より少し小さく、本実施形態では、孔版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、孔版９３は、基材１０に対向する面に、スペーサ９４が取り付けられている。スペーサ９４は、たとえば樹脂製であり、孔版９３が基材１０に配置されたときに、基材１０の主面１１との間に位置する。なお、スペーサ９４は取り付けられなくてもよい。

【0048】

次に、基材１０に、孔版印刷の技法により、ガラスペーストを印刷する。これにより、図１２に示すように、基材１０の頂面１３１に形成されたグレーズ１５Ａの上に、ガラスペースト１５Ｂが配置される。当該印刷では、グレーズ１５Ａの上にガラスペーストを配置するので、基材１０の頂面１３１の上にガラスペーストを配置する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）、ガラスペーストを配置できる。つまり、本実施形態では、１回の孔版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）、蓄熱層１５を形成できる。その後、孔版９３（およびスペーサ９４）を取り除く。当該孔版印刷の工程が、本開示の「第２印刷工程」に相当する。また、本工程で配置されるガラスペースト１５Ｂが、本開示の「第２ガラスペースト」に相当する。この時点では、ガラスペースト１５Ｂ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。

【0049】

なお、第２印刷工程でも、孔版９３に代えて、ガラスペーストを通過させる部分をメッシュにしたスクリーンマスクを利用して、スクリーン印刷を行ってもよい。本実施形態では、ガラスペーストの表面を平坦にすることを優先させて、スリット９３ａを設けた孔版９３を採用している。

【0050】

その後、ガラスペースト１５Ｂを焼成することによって、図１３に示すように、グレーズ１５Ｃが形成される。当該グレーズ１５Ｃが、本開示の「第２グレーズ」に相当する。当該焼成によりグレーズ１５Ａは軟化し、ガラスペースト１５Ｂが焼成されて形成されたグレーズ１５Ｃと一体となって、グレーズ（蓄熱層１５）が形成される。本実施形態では、２回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストは、１回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストと同じ組成のものである。したがって、２回目の焼成で形成されたグレーズ（蓄熱層１５）は、境界がなく一体となっている。なお、図１３では、便宜上、グレーズ１５Ａとグレーズ１５Ｃとの境界を破線で示しているが、実際には境界は識別できない。なお、２回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストは、１回目の孔版印刷で配置されるガラスペーストと異なる組成のものであってもよい。グレーズ（蓄熱層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。当該焼成工程が、本開示の「第２グレーズ形成工程」に相当する。

【0051】

以上のように、印刷によりガラスペーストを配置して焼成する工程を２回繰り返すことで、蓄熱層１５が形成される。

【0052】

次いで、図１４に示すように、絶縁層１９を形成する。絶縁層１９の形成は、たとえば材料としてＴＥＯＳを用いた成膜により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の一対の傾斜部１４（傾斜面１４１）および蓄熱層１５を覆う。当該工程が、本開示の「絶縁層形成工程」に相当する。

【0053】

次いで、図１５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。

【0054】

次いで、図１６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。

【0055】

次いで、図１７に示すように、導電膜３Ａおよび抵抗体膜４Ａ（図１６参照）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。詳細に説明すれば、まず、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、抵抗体パターンと配線構造とを形成する。次に、配線構造に選択的なエッチングを施すことにより不要な導電膜３Ａを除去して、それぞれｘ方向に分離された抵抗体層４および複数の発熱部４１と、配線パターンとを形成する。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を露出させて抵抗体層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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

上記した製造方法は一例であり、これに限定されない。たとえば、蓄熱層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印刷工程」および「第２グレーズ形成工程」を省略して、１回の印刷および焼成により蓄熱層１５を形成してもよい。また、蓄熱層１５の必要な厚さ（またはアスペクト比）が大きい場合は、印刷および焼成を３回以上繰り返すことで、蓄熱層１５を形成してもよい。また、ガラスペーストの配置は、孔版印刷以外の方法で行われてもよい。すなわち、上記製造方法において、「第１印刷工程」および「第２印刷工程」は、上記と異なる方法（たとえばディスペンサーによるガラスペーストの塗布など）で行われてもよい。この場合でも、蓄熱層１５を必要な厚さ（またはアスペクト比率）に形成できるのであれば、「第２印刷工程」および「第２グレーズ形成工程」を省略してもよい。

【0059】

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。

【0060】

本実施形態によると、サーマルプリントヘッドＡ１は、基材１０と抵抗体層４との間に形成された蓄熱層１５を備えている。抵抗体層４の各発熱部４１は、ｚ方向視において、蓄熱層１５に重なっている。したがって、各発熱部４１が発する熱は、蓄熱層１５に蓄えられる。蓄熱層１５は、ガラス材料からなるグレーズであり、当該グレーズは、孔版印刷によってガラスペーストを配置して焼成することで形成される。そのため、たとえば蓄熱層としてのＳｉＯ₂をスパッタリングで付着させて形成する場合と比較して、蓄熱層１５
は、圧倒的な厚みで、かつ圧倒的に短時間で形成される。このことは、サーマルプリントヘッドＡ１の製造効率の向上およびコスト低減に大いに寄与する。

【0061】

また、本実施形態によると、蓄熱層１５は、孔版印刷によってガラスペーストを配置して焼成する工程を２回繰り返すことで形成される。２回目の孔版印刷では、グレーズの上にガラスペーストを配置するので、１回目の孔版印刷の場合よりｚ方向の寸法が大きくなるように、ガラスペーストを配置できる。したがって、蓄熱層１５は、１回の孔版印刷および焼成によって形成される場合より、圧倒的に厚く形成される。

【0062】

また、本実施形態によると、蓄熱層１５の幅（ｙ方向の寸法Ｗ２）に対するｚ方向の寸法Ｈ２の比率は、０．０５以上０．２以下である。したがって、蓄熱層１５は、各発熱部４１が発する熱を適切に蓄えることができる。これにより、印字効率が向上するので、消費電力を低減できるサーマルプリントヘッドＡ１が得られる。

【0063】

また、本実施形態によると、基材１０が凸部１２を有しており、複数の発熱部４１は、凸部１２の頂部１３（頂面１３１）上に形成されている。これにより、印刷媒体は、プラテンローラ９９を介して確実に発熱部４１に押圧される。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方向について一様となる。つまり、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ないので、印字品質のバラツキを抑制できる。

【0064】

また、本実施形態によると、蓄熱層形成工程の孔版印刷で用いられる孔版９１（９２）は、スリット９１ａ（９１ｂ）が形成された金属板であり、スリット９１ａを通過したガラスペーストが基材１０に配置される。したがって、スクリーンマスクを利用したスクリーン印刷によって配置される場合と比較して、配置されたガラスペーストの表面を平坦にできる。これにより、蓄熱層１５の表面を平坦にできる。

【0065】

図１８～図２２は、本開示の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態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いる。

【0066】

＜第２実施形態＞
図１８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部１４がそれぞれ２段階に傾斜している点で、上述した実施形態と異なっている。

【0067】

本実施形態に係る一対の傾斜部１４はそれぞれ、図１８に示すように、第１傾斜面１４２および第２傾斜面１４３を有する。第１傾斜面１４２と第２傾斜面１４３とは、ｙ方向に並んでいる。第１傾斜面１４２および第２傾斜面１４３は、互いに主面１１に対する傾斜角が異なる。第１傾斜面１４２は、主面１１に対する傾斜角α１がたとえば５４．７度である。一方、第２傾斜面１４３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１４２は、主面１１と第２傾斜面１４３とに繋がり、これらに挟まれている。第２傾斜面１４３は、第１傾斜面１４２と頂面１３１（頂部１３）とに繋がり、これらに挟まれている。第１傾斜面１４２は、（１１１）面である。

【0068】

サーマルプリントヘッドＡ２における凸部１２は、たとえばサーマルプリントヘッドＡ１の製造方法における凸部形成工程（図８参照）後において、さらに、もう一度アルカリ水溶液によるエッチングを施すことで形成される。当該アルカリ水溶液は、ＫＯＨあるいはＴＭＡＨが用いられる。具体的には、図８に示すように凸部１２を形成した後、図１９に示すように、頂面１３１の一部にマスク層１３９を形成する。そして、アルカリ水溶液による異方性エッチングを施す。図１９に示す例では、マスク層１３９は、頂面１３１のｙ方向中央付近に配置されている。これにより、図１９で点描を付した部分の基材１０が除去され、各々が第１傾斜面１４２および第２傾斜面１４３を有する一対の傾斜部１４が形成される。本実施形態では、図８に示す１回目の異方性エッチングを施す工程と、上記した２回目の異方性エッチングを施す工程とをあわせた工程が、本開示の「エッチング工程」に相当する。その他の工程は、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法と同様である。

【0069】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、基材１０と抵抗体層４との間に蓄熱層１５が形成され、各発熱部４１が発する熱が蓄熱層１５に蓄えられる。また、蓄熱層１５は、ガラス材料からなるグレーズであり、当該グレーズは、孔版印刷によってガラスペーストを配置して焼成することで形成される。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0070】

さらに、本実施形態によると、凸部１２において、一対の傾斜部１４はそれぞれ、２段階に傾斜している。つまり、各傾斜部１４は、主面１１に対する傾斜角が異なる第１傾斜面１４２および第２傾斜面１４３を有している。主面１１に対する第２傾斜面１４３の傾斜角α２は、主面１１に対する第１傾斜面１４２の傾斜角α１よりも小さい。このため、サーマルプリントヘッドＡ２の凸部１２は、頂面１３１に繋がる傾斜面の傾斜角を、サーマルプリントヘッドＡ１の凸部１２よりも小さくできる。この傾斜面は、サーマルプリントヘッドＡ２においては、第２傾斜面１４３であり、サーマルプリントヘッドＡ１においては、傾斜面１４１である。この構成によると、プラテンローラ９９によって印刷媒体が搬送されたとき、凸部１２への当たりを抑制できる。これにより、紙カスなどの付着防止、保護層２の摩耗防止、および、印字品質の向上などに寄与する。

【0071】

第２実施形態においては、蓄熱層１５が頂部１３の上に形成された場合を示したが、これに限定されない。蓄熱層１５は、たとえば、傾斜部１４の一対の第２傾斜面１４３の一方あるいは両方の上にも形成されていてもよい。図２０は、このような変形例に係るサーマルプリントヘッドの一例を示す要部拡大断面図であり、たとえば蓄熱層１５が頂部１３の上からｙ方向下流側の第２傾斜面１４３の上に跨って形成された場合を示している。本変形例によると、各発熱部４１による発熱中心をｙ方向下流側にずらして、ストレートパスに対応させることも可能である。

【0072】

＜第３実施形態＞
図２１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、基材１０が凸部１２を備えていない点で、上述した実施形態と異なっている。

【0073】

図２１に示すように、本実施形態に係る基材１０は凸部１２を備えておらず、蓄熱層１５は基材１０の主面１１に形成されている。

【0074】

サーマルプリントヘッドＡ３は、たとえばサーマルプリントヘッドＡ１の製造方法における凸部形成工程（図８参照）を省略して、準備した基材１０Ａを基材１０として、蓄熱層形成工程を行うことで製造される。なお、蓄熱層形成工程で用いられる孔版９１（９３）は、スペーサ９２（９４）を必要としない。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。

【0075】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、基材１０と抵抗体層４との間に蓄熱層１５が形成され、各発熱部４１が発する熱が蓄熱層１５に蓄えられる。また、蓄熱層１５は、ガラス材料からなるグレーズであり、当該グレーズは、孔版印刷によってガラスペーストを配置して焼成することで形成される。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0076】

さらに、本実施形態によると、基材１０は凸部１２を備えていない。したがって、凸部形成工程を必要とせず、製造工程を簡略化できる。

【0077】

＜第４実施形態＞
図２２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、蓄熱層１５が絶縁層１９と抵抗体層４との間に形成されていている点で、上述した実施形態と異なっている。

【0078】

図２２に示すように、本実施形態に係る蓄熱層１５は、第１～３実施形態のように、基材１０と絶縁層１９との間に形成されるのではなく、絶縁層１９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Ａ４は、基材１０上に、絶縁層１９、蓄熱層１５、抵抗体層４の順で積層されている。

【0079】

サーマルプリントヘッドＡ４は、たとえばサーマルプリントヘッドＡ１の製造方法における凸部形成工程（図８参照）の後、蓄熱層形成工程を行う前に、絶縁層１９を形成することで製造される。なお、本実施形態では、絶縁層１９は、基材１０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。その他の工程は、サーマルプリントヘッドＡ１の製造方法と同様である。

【0080】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、基材１０と抵抗体層４との間に蓄熱層１５が形成され、各発熱部４１が発する熱が蓄熱層１５に蓄えられる。また、蓄熱層１５は、ガラス材料からなるグレーズであり、当該グレーズは、孔版印刷によってガラスペーストを配置して焼成することで形成される。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0081】

さらに、本実施形態によると、絶縁層１９は、基材１０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、蓄熱層１５を形成した後に、たとえばＣＶＤを用
いて材料としてＴＥＯＳを用いた成膜によりＳｉＯ₂を堆積させることにより絶縁層１９を形成する場合と比較して、製造工程を簡略化できる。

【0082】

＜第５実施形態＞
図２３～図２７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の製造方法を示している。本実施形態においては、まず、図２３に示すように、第１印刷工程を行う。この第１印刷工程は、たとえばディスペンサーを用いてガラスペースト１５０Ａを凸部１２の頂面１３１上に塗布する。ガラスペースト１５０Ａは、本開示の「第１ガラスペースト」に相当する。ガラスペースト１５０Ａの幅Ｓ１は、頂面１３１の寸法Ｗ２よりも小さい。なお、第１印刷工程は、ディスペンサーを用いた方法に限定されず、たとえば図９を参照して説明した孔版印刷を用いて行ってもよい。ガラスペースト１５０Ａの材質等は特に限定されず、たとえば上述のガラスペースト１５Ｂと同様の材質を用いればよい。

【0083】

次に、第１乾燥工程を行う。この第１乾燥工程では、第１印刷工程によって印刷されたガラスペースト１５０Ａを、乾燥させる。これにより、ガラスペースト１５０Ａが、図２４に示すように乾燥ガラスペースト１５５Ａとなる。乾燥ガラスペースト１５５Ａは、本開示の「第１ガラスペースト」の一態様である。乾燥ガラスペースト１５５Ａは、乾燥により、ガラスペースト１５０Ａよりも硬い性状となっており、その形状をより維持しやすいものとなっている。

【0084】

次に、第２印刷工程を行う。この第２印刷工程は、図２５に示すように、乾燥ガラスペースト１５５Ａ上に、たとえばディスペンサーを用いてガラスペースト１５０Ｂを塗布する。ガラスペースト１５０Ｂは、本開示の「第２ガラスペースト」に相当する。ガラスペースト１５０Ｂの幅Ｓ２は、ガラスペースト１５０Ａの幅Ｓ１よりも小さい。なお、第２印刷工程は、ディスペンサーを用いた方法に限定されず、たとえば図９を参照して説明した孔版印刷を用いて行ってもよい。ガラスペースト１５０Ｂの材質等は特に限定されず、たとえば上述のガラスペースト１５Ｂと同様の材質を用いればよい。

【0085】

次に、第２乾燥工程を行う。この第２乾燥工程では、第２印刷工程によって印刷されたガラスペースト１５０Ｂを、乾燥させる。これにより、ガラスペースト１５０Ｂが、図２６に示すように乾燥ガラスペースト１５５Ｂとなる。乾燥ガラスペースト１５５Ｂは、本開示の「第２ガラスペースト」の一態様である。乾燥ガラスペースト１５５Ｂは、乾燥により、ガラスペースト１５０Ｂよりも硬い性状となっており、その形状をより維持しやすいものとなっている。

【0086】

次に、焼成工程を行う。この焼成工程では、乾燥ガラスペースト１５５Ａおよび乾燥ガラスペースト１５５Ｂを焼成する。これにより、図２７に示す蓄熱層１５が得られる。なお、焼成工程においては、乾燥ガラスペースト１５５Ａと乾燥ガラスペースト１５５Ｂとの双方が軟化し、互いに一体化する挙動を示す。このため、本実施形態の蓄熱層１５には、乾燥ガラスペースト１５５Ａと乾燥ガラスペースト１５５Ｂとの境界面は、判別できない状態となっている。

【0087】

焼成工程において、乾燥ガラスペースト１５５Ａおよび乾燥ガラスペースト１５５Ｂを焼成することによって、蓄熱層１５を形成する。ガラスペーストの種類によっては、蓄熱層１５が形成される過程において、乾燥ガラスペースト１５５Ａおよび乾燥ガラスペースト１５５Ｂが収縮する場合がある。これにより、図２７に示す凸部１２の頂面１３１の両縁からわずかに内側に後退して、蓄熱層１５が形成される。頂面１３１の両縁から内側に後退する長さを、後退距離ｄとする。後退距離ｄは、たとえば０μｍを超えて３０μｍ以下であり、０μｍを超えて１５μｍ以下であることが好ましい。以上の内容は、他の実施形態においても適用される。

【0088】

この後は、第１実施形態において説明した発熱部形成工程を含む諸工程を経ることにより、サーマルプリントヘッドが得られる。

【0089】

本実施形態の製造方法によって得られるサーマルプリントヘッドの蓄熱層１５は、寸法Ｗ２に対する寸法Ｈ２の比を、０．１～０．２５とすることが可能である。発明者によって形成された寸法Ｗ２と寸法Ｈ２を例示すると、実施例１では、寸法Ｗ２が４００μｍ、寸法Ｈ２が６０μｍ（比率：０．１５）、実施例２では、寸法Ｗ２が３００μｍ、寸法Ｈ２が６５μｍ（比率：０．２１７）、実施例３では、寸法Ｗ２が４００μｍ、寸法Ｈ２が９０μｍ（比率：０．２２５）であった。ただし、本実施形態の製造方法によって得られるサーマルプリントヘッドの蓄熱層１５の上述の比は、これに限定されるものではない。

【0090】

本実施形態によっても、十分な厚みの蓄熱層１５を簡易に形成することができる。特に、第１乾燥工程によってガラスペースト１５０Ａよりも硬い性状となった乾燥ガラスペースト１５５Ａ上に、第２印刷工程においてガラスペースト１５０Ｂを塗布する。これにより、ガラスペースト１５０Ｂを塗布しても、乾燥ガラスペースト１５５Ａが扁平な形状に薄くなってしまうことを抑制することが可能である。したがって、蓄熱層１５の寸法Ｈ２をより大きくすることができる。

【0091】

また、乾燥ガラスペースト１５５Ａは、いまだ焼成されていないため、焼成工程において乾燥ガラスペースト１５５Ａと乾燥ガラスペースト１５５Ｂとが軟化し、互いに一体的なガラス体となって蓄熱層１５を構成する。これは、より均質な蓄熱層１５を形成するのに好ましい。

【0092】

なお、上述の例においては、第２乾燥工程を行った後に、焼成工程を行った。これと異なり、たとえば図２５に示すように、第２印刷工程によって乾燥ガラスペースト１５５Ａ上にガラスペースト１５０Ｂを塗布した後に、第２乾燥工程を経ること無く焼成工程を行ってもよい。この場合、焼成工程においてガラスペースト１５０Ｂが不当に垂れてしまうことを抑制することが好ましく、たとえばガラスペースト１５０Ｂとして、塗布された形状をより維持しやすい材質を用いる等の方策を適宜講じてもよい。

【0093】

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。

【0094】

たとえば、図３および図１７などに示された複数の発熱部４１に代えて、スクリーン印刷とレーザー加工とによって複数の発熱部４１を形成してもよい。この場合には、まず、導電膜３Ａを形成する。次に、導電膜３Ａに選択的なエッチングを施すことにより、配線パターンを形成する。次に、配線パターン対してスクリーン印刷によって抵抗体ペーストを塗布することにより、抵抗体ペースト層を形成する。厚さ方向に沿って視て、抵抗体ペースト層が、複数の個別電極３１の下流側のｙ方向先端と、複数の個別電極３１に対して所定間隔を隔てて対向する各櫛歯部３２４のｙ方向上流側の先端とを含み、かつ、上述した所定間隔を含むようにして、抵抗体ペースト層を形成する。次に、抵抗体ペースト層を乾燥して焼成することによって固化し、抵抗体層４を形成。次に、焼成された抵抗体層４のうち、隣接する各櫛歯部３２４の間隙と隣接する各個別電極３１の間隙とにｙ方向に沿って挟まれる部分を、レーザー加工によって除去する。除去された部分は、図３において、隣接する２個の発熱部４１に挟まれた白い部分に相当する。ここまでの工程によって、図３に示された配線パターンと、複数の発熱部４１とが得られる。レーザー加工に代えて、薄い円板状のダイシングブレード（回転刃）を使用して抵抗体層４を部分的に切削することによって、抵抗体層４を部分的に除去してもよい。

【0095】

〔付記１〕
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且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た蓄熱層と、
を備えており、
前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、
前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．０５以上０.２以下である、
サーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
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さらに有し、
前記蓄熱層は、前記凸部の頂部に形成されている、
付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記頂部は、前記主面と平行な頂面を有する、
付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記蓄熱層は、前記頂部の前記副走査方向の全幅にわたって形成されている、
付記２または３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記凸部は、前記頂部と前記主面とに繋がり、かつ、前記主面に対して傾斜した傾斜部を有する、
付記２ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記傾斜部は、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、前記頂部に繋がり、かつ、前記第１傾斜面と前記頂部とに挟まれており、
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５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記蓄熱層は、当該蓄熱層の上面において、前記副走査方向の両端が盛り上がるように湾曲している、
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〕
前記抵抗体層を介して相互間を通電可能な上流側導電層および下流側導電層をさらに備えており、
前記抵抗体層は、前記主面および前記蓄熱層に跨って形成され、
前記上流側導電層および前記下流側導電層は、前記抵抗体層の一部を露出させて前記抵抗体層上に積層されており、
前記複数の発熱部はそれぞれ、前記抵抗体層のうち前記上流側導電層および前記下流側導電層から露出する部分である、
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〕
前記絶縁層は、前記蓄熱層を覆っている、
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からなり、
前記主面は、（１００）面である、
付記１ないし９のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１１〕
前記蓄熱層の前記厚さ方向の寸法は、３０μｍ以上２００μｍ以下である、
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〕
前記蓄熱層の前記厚さ方向の寸法は、５０μｍ以上６０μｍ以下である、
付記１１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１３〕
単結晶半導体からなる基材を準備する準備工程と、
前記基材の上に、第１ガラスペーストを配置する第１印刷工程と、
前記第１ガラスペーストを焼成することで、第１グレーズを形成する第１グレーズ形成工程と、
前記第１グレーズの上に、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、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記１４〕
前記第１グレーズ形成工程で形成された前記第１グレーズの上に、第２ガラスペーストを配置する第２印刷工程と、
前記第２ガラスペーストを焼成することで、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第２グレーズ形成工程と、
をさらに備えている、
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〕
前記第１印刷工程および前記第２印刷工程のうち少なくともいずれか一方では、金属板にスリットが形成された孔版を用いて印刷を行う、
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２印刷工程で用いられる孔版のスリットの副走査方向の寸法は、前記第１印刷工程で用いられる孔版のスリットの前記副走査方向の寸法の８割以上９割以下である、
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〕
前記第１印刷工程および前記第２印刷工程のうち少なくともいずれか一方では、メッシュを有するスクリーンマスクを用いて印刷を行う、
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１８〕
前記第１印刷工程より前に行われ、前記基材に異方性エッチングを施すエッチング工程をさらに備え、
前記エッチング工程では、異方性エッチングにより、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た凸部とを形成し、
前記第１グレーズ形成工程では、前記凸部の頂部に前記第１グレーズを形成する、
付記１３ないし１７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１９〕
前記第１グレーズ形成工程と前記発熱部形成工程との間に行われ、前記第１グレーズおよび前記基材を覆う絶縁層を形成する絶縁層形成工程をさらに備えている、
付記１３ないし１８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２０〕
単結晶半導体からなる基材を準備する準備工程と、
前記基材の上に、第１ガラスペーストを配置する第１印刷工程と、
前記第１ガラスペーストを乾燥する第１乾燥工程と、
乾燥後の前記第１ガラスペースト上に第２ガラスペーストを配置する第２印刷工程と、
前記第１ガラスペーストおよび前記第２ガラスペーストを焼成することで、蓄熱層を形成する焼成工程と、
前記蓄熱層の上に、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、
を備えている、
サーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記２１〕
前記第２印刷工程の後、前記焼成工程の前に、前記第２ガラスペーストを乾燥する第２乾燥工程をさらに備える、
付記２０に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
〔付記２２〕
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且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た蓄熱層と、
を備えており、
前記蓄熱層は、ガラス材料からなるグレーズであり、
前記蓄熱層の副走査方向の寸法に対する前記厚さ方向の寸法の比率は、０．１０以上０.２５以下である、
サーマルプリントヘッド。

【符号の説明】

【0096】

Ａ１～Ａ４：サーマルプリントヘッド
１ ：ヘッド基板
１０ ：基材
１１ ：主面
１２ ：凸部
１３ ：頂部
１３１ ：頂面
１４ ：傾斜部
１４１ ：傾斜面
１４２ ：第１傾斜面
１４３ ：第２傾斜面
１５ ：蓄熱層
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
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
４１ ：発熱部
５ ：接続基板
５９ ：コネクタ
６１ ：ワイヤ
６２ ：ワイヤ
７ ：ドライバＩＣ
７８ ：保護樹脂
８ ：放熱部材
９９ ：プラテンローラ
１０Ａ ：基材
１１Ａ ：主面
１５Ａ ：グレーズ
１５Ｂ ：ガラスペースト
１５Ｃ ：グレーズ
１５０Ａ，１５０Ｂ：ガラスペースト
１５５Ａ，１５５Ｂ：乾燥ガラスペースト
３Ａ ：導電膜
４Ａ ：抵抗体膜
９１，９３：孔版
９１ａ，９３ａ：スリット
９２ ：スペーサ
１３９ ：マスク層

【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】