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特許7607504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】2024-12-19
(45)【発行日】2024-12-27
(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 20060101AFI20241220BHJP
【ＦＩ】
B41J2/335 101C
B41J2/335 101H
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2021071107
(22)【出願日】2021-04-20
(65)【公開番号】P2022165673
(43)【公開日】2022-11-01
【審査請求日】2024-03-27
(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】100200609
【弁理士】
【氏名又は名称】齊藤 智和
(72)【発明者】
【氏名】木本 智士
【審査官】牧島 元
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０１４２３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１８１０３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１９８６５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－０４２６９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０６３１１５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ４１Ｊ ２／３３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
厚さ方向を向く主面と、前記主面から突出し、かつ主走査方向に延びる凸部と、を有するとともに、半導体材料を含む基板と、前記主走査方向に配列され、かつ前記凸部の上に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して形成された配線層と、を備え、
前記凸部は、前記厚さ方向を向き、かつ前記主面から離れて位置する頂面と、前記主面につながり、かつ副走査方向において互いに離れて位置するとともに、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面および第２傾斜面と、を有し、
前記凸部の前記主走査方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、前記主面および前記第１傾斜面につながる第３傾斜面と、前記主面および前記第２傾斜面につながる第４傾斜面と、が形成されており、
前記第３傾斜面は、前記主面および前記第１傾斜面に対して傾斜しており、
前記第４傾斜面は、前記主面および前記第２傾斜面に対して傾斜している、サーマルプリントヘッド。
【請求項2】
前記第３傾斜面の面積は、前記第１傾斜面の面積よりも小さく、前記第４傾斜面の面積は、前記第２傾斜面の面積よりも小さい、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傾斜面および前記第２傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいている、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傾斜面および前記第２傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂面に対して傾斜しており、前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂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5】
前記頂面の周縁は、前記第１傾斜面との境界をなす第１縁と、前記第２傾斜面との境界をなす第２縁と、前記第３傾斜面との境界をなす第３縁と、前記第４傾斜面との境界をなす第４縁と、を含み、前記第３縁は、前記主走査方向において前記第１縁に対して傾斜しており、
前記第４縁は、前記主走査方向において前記第２縁に対して傾斜している、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３縁および前記第４縁は、前記主走査方向において前記第１縁および前記第２縁から離れるほど互いに近づいている、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項7】
前記凸部は、前記頂面につながり、かつ前記主面および前記頂面に対して傾斜した第５傾斜面および第６傾斜面を有し、前記第５傾斜面は、前記副走査方向において前記第１傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第６傾斜面は、前記副走査方向において前記第２傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第５傾斜面および前記第６傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、
前記主面に対する前記第５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、
前記主面に対する前記第６傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第２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8】
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記副走査方向において互いにつながっている、請求項３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】
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面の境界をなす稜線は、前記主面に対して傾斜している、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項10】
前記厚さ方向に沿って視て、前記稜線は、前記頂面よりも前記主走査方向の外方に位置する、請求項９に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項11】
前記第３傾斜面の表面粗さは、前記第１傾斜面の表面粗さよりも大きく、前記第４傾斜面の表面粗さは、前記第２傾斜面の表面粗さよりも大きい、請求項３ないし１０のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項12】
前記主面および前記凸部を覆う絶縁層をさらに備え、前記絶縁層は、前記基板と前記抵抗体層との間に位置している、請求項１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項13】
前記配線層は、共通配線と、複数の個別配線と、を含み、前記共通配線は、前記複数の発熱部に導通しており、
前記複数の個別配線は、前記複数の発熱部に個別に導通している、請求項１ないし１２のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項14】
前記複数の発熱部、および前記配線層を覆う保護層をさらに備える、請求項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。
【請求項15】
前記基板は、前記厚さ方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、放熱部材をさらに備え、
前記裏面は、前記放熱部材に接合されている、請求項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。
【請求項16】
厚さ方向において互いに反対側を向く第１面および第２面を有するとともに、半導体材料を含む基材において、前記第１面および前記第２面の上にマスク層を形成する工程と、前記厚さ方向において前記第１面と同じ向きを向き、かつ前記第１面と前記第２面との間に位置する主面と、前記主面から突出する凸部と、を異方性エッチングにより前記基材に形成する工程と、
前記マスク層を除去する工程と、
前記凸部の上に主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、
前記複数の発熱部に導通する配線層を前記抵抗体層に接して形成する工程と、を備え、
前記マスク層は、前記第１面の上に形成される第１マスク層と、前記第２面の上に形成される第２マスク層と、を含み、
前記第１マスク層は、前記主走査方向に延び、かつ前記第１面を覆う被覆部と、副走査方向において前記被覆部を間に挟んで位置し、かつ前記主走査方向に延びる２つの第１開口と、前記被覆部の前記主走査方向の端部の隣に位置し、かつ前記２つの第１開口につながる第２開口と、を有し、
前記２つの第１開口、および前記第２開口から前記第１面が露出する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
【請求項17】
前記第１マスク層は、前記異方性エッチングに用いられるエッチング液に対して前記第２マスク層よりも溶解しやすい、請求項１６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マスク層は、プラズマＣＶＤにより形成され、前記第２マスク層は、減圧ＣＶＤにより形成される、請求項１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ケイ素（シリコン）を含む材料からなる基板を備えるサーマルプリントヘッドが開示されている。当該サーマルプリントヘッドの基板は、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。特許文献１の図６などに示すように、複数の発熱部は、凸部の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、複数の発熱部が配置された凸部に記録媒体を的確に接触させることができるため、印字品質の向上が期待できる。さらに、当該サーマルプリントヘッドの基板は、比較的熱伝導率が高く、かつ窒化アルミニウムを含む材料からなる基板よりもコストが安いという利点を有する。しかし、当該サーマルプリントヘッドにおいては、凸部の主走査方向の端部に位置する当該凸部の端面が主面から切り立ったものとなる。このため、凸部の主走査方向の端部が尖鋭となりやすい。当該端部が尖鋭となると記録媒体に損傷が発生するおそれがあるため、改善が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【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】
【0004】
本開示は上述の事情に鑑み、基板の凸部の主走査方向の端部が尖鋭となることを抑制できるサーマルプリントヘッドおよびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【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、厚さ方向を向く主面と、前記主面から突出し、かつ主走査方向に延びる凸部と、を有するとともに、半導体材料を含む基板と、前記主走査方向に配列され、かつ前記凸部の上に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して形成された配線層と、を備え、前記凸部は、前記厚さ方向を向き、かつ前記主面から離れて位置する頂面と、前記主面につながり、かつ副走査方向において互いに離れて位置するとともに、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面および第２傾斜面と、を有し、前記凸部の前記主走査方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、前記主面および前記第１傾斜面につながる第３傾斜面と、前記主面および前記第２傾斜面につながる第４傾斜面と、が形成されており、前記第３傾斜面は、前記主面および前記第１傾斜面に対して傾斜しており、前記第４傾斜面は、前記主面および前記第２傾斜面に対して傾斜している。
【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、厚さ方向において互いに反対側を向く第１面および第２面を有するとともに、半導体材料を含む基材において、前記第１面および前記第２面の上にマスク層を形成する工程と、前記厚さ方向において前記第１面と同じ向きを向き、かつ前記第１面と前記第２面との間に位置する主面と、前記主面から突出する凸部と、を異方性エッチングにより前記基材に形成する工程と、前記マスク層を除去する工程と、前記凸部の上に主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、前記複数の発熱部に導通する配線層を前記抵抗体層に接して形成する工程と、を備え、前記マスク層は、前記第１面の上に形成される第１マスク層と、前記第２面の上に形成される第２マスク層と、を含み、前記第１マスク層は、前記主走査方向に延び、かつ前記第１面を覆う被覆部と、副走査方向において前記被覆部を間に挟んで位置し、かつ前記主走査方向に延びる２つの第１開口と、前記被覆部の前記主走査方向の端部の隣に位置し、かつ前記２つの第１開口につながる第２開口と、を有し、前記２つの第１開口、および前記第２開口から前記第１面が露出する。
【発明の効果】
【0007】
本開示にかかるサーマルプリントヘッドおよびその製造方法によれば、基板の凸部の主走査方向の端部が尖鋭となることを抑制できる。
【0008】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示を実施するための形態について、添付図面に基づいて説明する。
【0011】
〔第１実施形態〕
図１～図１１に基づき、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、後述するサーマルプリンタＢ１０の主要部をなす。サーマルプリントヘッドＡ１０は、要部および付随部により構成される。サーマルプリントヘッドＡ１０の要部は、基板１、絶縁層２１、抵抗体層３、配線層４および保護層５を備える。サーマルプリントヘッドＡ１０の付随部は、配線基板７１、放熱部材７２、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、複数の第２ワイヤ７５、封止樹脂７６およびコネクタ７７を備える。ここで、図１においては、理解の便宜上、保護層５を透過し、かつ複数の第１ワイヤ７４、複数の第２ワイヤ７５、および封止樹脂７６の図示を省略している。図２および図３においては、理解の便宜上、保護層５を透過している。
図１～図１１に基づき、本開示の第１実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ１０について説明する。サーマルプリントヘッドＡ１０は、後述するサーマルプリンタＢ１０の主要部をなす。サーマルプリントヘッドＡ１０は、要部および付随部により構成される。サーマルプリントヘッドＡ１０の要部は、基板１、絶縁層２１、抵抗体層３、配線層４および保護層５を備える。サーマルプリントヘッドＡ１０の付随部は、配線基板７１、放熱部材７２、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、複数の第２ワイヤ７５、封止樹脂７６およびコネクタ７７を備える。ここで、図１においては、理解の便宜上、保護層５を透過し、かつ複数の第１ワイヤ７４、複数の第２ワイヤ７５、および封止樹脂７６の図示を省略している。図２および図３においては、理解の便宜上、保護層５を透過している。
【0012】
ここで、説明の便宜上、サーマルプリントヘッドＡ１０の主走査方向を「ｘ方向」と呼ぶ。サーマルプリントヘッドＡ１０の副走査方向を「ｙ方向」と呼ぶ。基板１の厚さ方向を「ｚ方向」と呼ぶ。ｚ方向は、ｘ方向およびｙ方向の双方に対して直交している。以下の説明において、「ｚ方向に沿って視て」とは、「厚さ方向に沿って視て」を指す。
【0013】
サーマルプリントヘッドＡ１０においては、図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部をなす基板１は、放熱部材７２に接合されている。さらに、配線基板７１は、ｙ方向において基板１の隣に位置する。配線基板７１は、基板１と同じく放熱部材７２に固定されている。基板１の上には、抵抗体層３の一部をなし、かつｘ方向に配列された複数の発熱部３１（詳細は後述）が形成されている。複数の発熱部３１は、配線基板７１に搭載された複数の駆動素子７３により選択的に発熱する。複数の駆動素子７３は、コネクタ７７を介して外部から送信される印字信号にしたがって駆動する。
【0014】
さらに、本開示にかかるサーマルプリンタＢ１０は、図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０と、プラテンローラ７９とを備える。サーマルプリンタＢ１０において、プラテンローラ７９は、感熱紙などの記録媒体を送り出すローラ状の機構である。プラテンローラ７９が記録媒体を複数の発熱部３１に押し当てることにより、当該複数の発熱部３１が当該記録媒体に印字を行う。サーマルプリンタＢ１０においては、プラテンローラ７９に代えて、ローラ状ではない機構を採用できる。当該機構は、平坦な面を有する。ここで、平坦な面には、小さい曲率を有する曲面が含まれる。サーマルプリンタＢ１０においては、プラテンローラ７９のようなローラ状の機構と、当該機構とを含めて「プラテン」と呼ぶ。ここで、説明の便宜上、図４において記録媒体の供給元の側（図４における右側）を「上流側」と呼ぶ。図４において記録媒体の排出先の側（図４における左側）を「下流側」と呼ぶ。
【0015】
基板１は、図１に示すように、ｚ方向に沿って視てｘ方向に延びる矩形状である。したがって、ｘ方向が基板１の長辺方向に相当する。ｙ方向が基板１の短辺方向に相当する。基板１は、半導体材料を含む。当該半導体材料は、ケイ素（Ｓｉ）を組成とする単結晶材料を含む。
【0016】
図５に示すように、基板１は、ｚ方向において互いに反対側を向く主面１１および裏面１２を有する。基板１の結晶構造に基づく主面１１および裏面１２の面方位は、ともに（１００）面である。図４に示すように、サーマルプリントヘッドＡ１０においては、主面１１がプラテンローラ７９に対向し、かつ裏面１２が配線基板７１に対向する。
【0017】
【0018】
図５および図６に示すように、凸部１３は、頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２を有する。頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２は、ｘ方向に延びている。頂面１３０は、ｚ方向を向き、かつ主面１１から離れて位置する。頂面１３０は、主面１１に平行である。第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２は、主面１１および頂面１３０につながっている。第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２は、ｙ方向において互いに離れて位置する。第１傾斜面１３１は、上流側に位置する。第２傾斜面１３２は、下流側に位置する。第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２は、主面１１に対して傾斜している。第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２は、主面１１から頂面１３０に向かうほど互いに近づいている。主面１１に対する第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２の各々の傾斜角αは、互いに等しい。
【0019】
図７に示すように、凸部１３のｘ方向の両端部のうち少なくともいずれかには、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成されている。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４は、当該両端部の各々に形成されている。第３傾斜面１３３は、主面１１、第１傾斜面１３１および頂面１３０につながっている。第３傾斜面１３３は、主面１１、第１傾斜面１３１および頂面１３０に対して傾斜している。第３傾斜面１３３の面積は、第１傾斜面１３１の面積よりも小さい。第４傾斜面１３４は、主面１１、第２傾斜面１３２および頂面１３０につながっている。第４傾斜面１３４は、主面１１、第２傾斜面１３２および頂面１３０に対して傾斜している。第４傾斜面１３４の面積は、第２傾斜面１３２の面積よりも小さい。
【0020】
図１１に示すように、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４は、主面１１から頂面１３０に向かうほど互いに近づいている。主面１１に対する第３傾斜面１３３の傾斜角β１と、主面１１に対する第４傾斜面１３４の傾斜角β２との各々は、先述の傾斜角αよりも大きい。
【0021】
【0022】
図７に示すように、頂面１３０の周縁は、第１縁１３０Ａ、第２縁１３０Ｂ、第３縁１３０Ｃおよび第４縁１３０Ｄを有する。第１縁１３０Ａは、頂面１３０と第１傾斜面１３１との境界をなす。第２縁１３０Ｂは、頂面１３０と第２傾斜面１３２との境界をなす。第２傾斜面１３２は、第１傾斜面１３１に平行である。第３縁１３０Ｃは、第１縁１３０Ａにつながり、かつ第３傾斜面１３３との境界をなす。第３傾斜面１３３は、ｘ方向において第１縁１３０Ａに対して傾斜している。第４縁１３０Ｄは、第２縁１３０Ｂにつながり、かつ第４傾斜面１３４との境界をなす。第４傾斜面１３４は、ｘ方向において第２縁１３０Ｂに対して傾斜している。
【0023】
図７に示すように、頂面１３０の第３縁１３０Ｃおよび第４縁１３０Ｄは、ｘ方向において頂面１３０の第１縁１３０Ａおよび第２縁１３０Ｂから離れるほど互いに近づいている。第１縁１３０Ａとは反対側に位置する第３縁１３０Ｃの端と、第２縁１３０Ｂとは反対側に位置する第４縁１３０Ｄの端とは、互いにつながっている。
【0024】
図７および図９に示すように、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４は、ｙ方向において互いにつながっている。図８に示すように、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の境界をなす稜線１３９は、主面１１に対して傾斜している。図７に示すように、ｚ方向に沿って視て、稜線１３９は、頂面１３０よりもｘ方向の外方に位置する。
【0025】
絶縁層２１は、図５および図６に示すように、基板１の主面１１および凸部１３を覆っている。絶縁層２１により、基板１は、抵抗体層３および配線層４に対して電気絶縁されている。絶縁層２１は、たとえば、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を原材料とした二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）からなる。絶縁層２１の厚さの例は、１μｍ以上１５μｍ以下である。
【0026】
抵抗体層３は、図５および図６に示すように、基板１の主面１１および凸部１３の上に形成されている。抵抗体層３は、絶縁層２１に接している。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０において、絶縁層２１は、基板１と抵抗体層３との間に挟まれている。抵抗体層３は、たとえば窒化タンタル（ＴａＮ）からなる。抵抗体層３の厚さの例は、０．０２μｍ以上０．１μｍ以下である。
【0027】
図２、図３および図６に示すように、抵抗体層３は、複数の発熱部３１を含む。抵抗体層３において、複数の発熱部３１は、配線層４から露出する部分である。複数の発熱部３１に対して配線層４から選択的に通電されることによって、複数の発熱部３１は、記録媒体を局所的に加熱する。複数の発熱部３１は、ｘ方向に配列されている。複数の発熱部３１のうち、ｘ方向において隣り合う２つの当該発熱部３１は、互いに離れて位置する。複数の発熱部３１は、絶縁層２１に接して形成されている。サーマルプリントヘッドＡ１０においては、複数の発熱部３１は、基板１の凸部１３の頂面１３０の上に形成されている。複数の発熱部３１は、頂面１３０のｙ方向の中央に位置する。図４に示すように、サーマルプリンタＢ１０において、複数の発熱部３１は、プラテンローラ７９に対向している。
【0028】
配線層４は、図５および図６に示すように、抵抗体層３に接して形成されている。配線層４は、抵抗体層３の複数の発熱部３１に通電するための導電経路をなしている。配線層４の電気抵抗率は、抵抗体層３の電気抵抗率よりも小である。配線層４は、たとえば銅（Ｃｕ）からなる金属層である。配線層４の厚さの例は、０．３μｍ以上２．０μｍ以下である。この他、配線層４は、抵抗体層３の上に積層されたチタン（Ｔｉ）層と、当該チタン層の上に積層された銅層との２つの金属層からなる構成でもよい。この場合のチタン層の厚さの例は、０．１μｍ以上０．２μｍ以下である。図１に示すように、配線層４は、基板１の主面１１の周縁から離れて位置する。
【0029】
図２に示すように、配線層４は、共通配線４１、および複数の個別配線４２を含む。共通配線４１は、抵抗体層３の複数の発熱部３１に対して下流側に位置する。複数の個別配線４２は、複数の発熱部３１に対して上流側に位置する。図３に示すように、ｚ方向に沿って視て、共通配線４１と複数の個別配線４２とに挟まれた抵抗体層３の複数の領域が、複数の発熱部３１である。
【0030】
図２および図３に示すように、共通配線４１は、基部４１１、および複数の延出部４１２を有する。ｙ方向において、基部４１１は、抵抗体層３の複数の発熱部３１から最も離れて位置する。基部４１１は、ｚ方向に沿って視てｘ方向に延びる帯状である。複数の延出部４１２は、ｙ方向において基板１の凸部１３に対向する基部４１１の端部から、複数の発熱部３１に向けて延びる帯状である。複数の延出部４１２は、ｘ方向に沿って配列されている。複数の延出部４１２の各々の一部は、凸部１３の第２傾斜面１３２の上に形成されている。共通配線４１においては、基部４１１から複数の延出部４１２を介して複数の発熱部３１に電流が流れる。
【0031】
図２および図３に示すように、複数の個別配線４２の各々は、基部４２１および延出部４２２を有する。ｙ方向において、基部４２１は、抵抗体層３の複数の発熱部３１から最も離れて位置する。複数の個別配線４２の基部４２１は、ｘ方向に対して千鳥配置となるように等間隔で配列されている。
【0032】
図２および図３に示すように、延出部４２２は、ｙ方向において基板１の凸部１３に対向する基部４２１の端部から、複数の発熱部３１に向けて延びる帯状である。複数の個別配線４２の延出部４２２は、ｘ方向に沿って配列されている。複数の個別配線４２の各々の延出部４２２は、凸部１３の第１傾斜面１３１の上に形成されている。複数の個別配線４２の各々においては、複数の発熱部３１のいずれかから延出部４２２を介して基部４２１に電流が流れる。ｚ方向に沿って視て、複数の発熱部３１の各々は、複数の個別配線４２の延出部４２２のいずれかと、共通配線４１の複数の延出部４１２のいずれかとに挟まれている。図２および図３に示す配線層４、および複数の発熱部３１の構成は一例である。本開示における配線層４、および複数の発熱部３１の構成は、図２および図３に示す構成に限定されない。
【0033】
保護層５は、図５に示すように、基板１の主面１１の一部と、抵抗体層３の複数の発熱部３１、および配線層４とを覆っている。保護層５は、電気絶縁性を有する。保護層５は、ケイ素をその組成に含む。保護層５は、たとえば、二酸化ケイ素、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）および炭化ケイ素（ＳｉＣ）のいずれからなる。あるいは、保護層５は、これらの物質のうち複数種類からなる積層体でもよい。保護層５の厚さの例は、１．０μｍ以上１０μｍ以下である。サーマルプリンタＢ１０において、記録媒体は、図４に示すプラテンローラ７９により複数の発熱部３１を覆う保護層５の領域に押し当てられる。
【0034】
図５に示すように、保護層５は、配線開口５１を有する。配線開口５１は、ｚ方向に保護層５を貫通している。配線開口５１から、複数の個別配線４２の基部４２１と、複数の個別配線４２の延出部４２２の各々の一部とが露出している。
【0035】
配線基板７１は、図４に示すように、ｙ方向において基板１の隣に位置する。図１に示すように、ｚ方向に沿って視て、複数の個別配線４２は、ｙ方向において抵抗体層３の複数の発熱部３１と、配線基板７１との間に位置する。ｚ方向に沿って視て、配線基板７１の面積は、基板１の面積よりも大である。さらに、ｚ方向に沿って視て、配線基板７１は、ｘ方向を長手方向とする矩形状である。配線基板７１は、たとえばＰＣＢ基板である。配線基板７１には、複数の駆動素子７３、およびコネクタ７７が搭載されている。
【0036】
放熱部材７２は、図４に示すように、基板１の裏面１２と対向している。裏面１２は、放熱部材７２に接合されている。配線基板７１は、ねじなどの締結部材により放熱部材７２に固定されている。サーマルプリントヘッドＡ１０の使用時において、抵抗体層３の複数の発熱部３１から発生した熱の一部は、基板１を介して放熱部材７２に伝導される。放熱部材７２に伝導された熱は、外部へと放熱される。放熱部材７２は、たとえばアルミニウム（Ａｌ）からなる。
【0037】
複数の駆動素子７３は、図１および図４に示すように、電気絶縁性を有するダイボンディング材（図示略）を介して配線基板７１の上に搭載されている。複数の駆動素子７３の各々は、種々の回路が構成された半導体素子である。複数の駆動素子７３の各々には、複数の第１ワイヤ７４の各々の一端と、複数の第２ワイヤ７５の各々の一端とが接合されている。複数の第１ワイヤ７４の他端は、複数の個別配線４２の基部４２１に対して個別に接合されている。複数の第２ワイヤ７５の各々の他端は、配線基板７１に設けられ、かつコネクタ７７に導通する配線（図示略）に接合されている。これにより、印字信号、制御信号、および抵抗体層３の複数の発熱部３１に供給される電圧が、外部からコネクタ７７を介して複数の駆動素子７３に入力される。複数の駆動素子７３は、これらの電気信号に基づき、複数の個別配線４２に電圧を選択的に印加させる。これにより、複数の発熱部３１が選択的に発熱する。
【0038】
封止樹脂７６は、図４に示すように、複数の駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、および複数の第２ワイヤ７５と、基板１および配線基板７１の各々の一部とを覆っている。封止樹脂７６は、電気絶縁性を有する。封止樹脂７６は、たとえばアンダーフィルに用いられる黒色かつ軟質の合成樹脂である。この他、封止樹脂７６は、黒色かつ硬質の合成樹脂でもよい。
【0039】
コネクタ７７は、図１および図４に示すように、配線基板７１のｙ方向の一端に搭載されている。コネクタ７７は、サーマルプリンタＢ１０に接続される。コネクタ７７は、複数のピン（図示略）を有する。当該複数のピンの一部は、配線基板７１において、複数の第２ワイヤ７５が接合された配線（図示略）に導通している。さらに、当該複数のピンの別の一部は、配線基板７１において、共通配線４１の基部４１１に導通する配線（図示略）に導通している。
【0040】
次に、図１２～図２５に基づき、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造方法の一例について説明する。ここで、図１２～図１５、および図２０～図２５の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部を示す図５の断面位置と同一である。
【0041】
最初に、図１２～図１４に示すように、基材８１にマスク層８９を形成する。基材８１は、半導体材料からなる。当該半導体材料は、ケイ素を組成とする単結晶材料を含む。基材８１は、シリコンウエハである。ｚ方向に対して直交する方向において、複数の基板１にそれぞれ相当する領域が複数個連なったものが、基材８１に相当する。基材８１は、第１面８１Ａおよび第２面８１Ｂを有する。第１面８１Ａおよび第２面８１Ｂは、ｚ方向において互いに反対側を向く。基材８１の結晶構造に基づく第１面８１Ａおよび第２面８１Ｂの面方位は、ともに（１００）面である。マスク層８９は、第１面８１Ａの上に形成される第１マスク層８９１と、第２面８１Ｂの上に形成される第２マスク層８９２とを含む。
【0042】
まず、図１２に示すように、第２マスク層８９２を形成する。第２マスク層８９２の形成にあたっては、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により基材８１の表面全体を覆う窒化ケイ素の薄膜、および二酸化ケイ素の薄膜のいずれかを形成する。その後、フッ化水素酸（ＨＦ）を用いたウエットエッチングにより基材８１の第１面８１Ａを覆う当該薄膜を除去する。これにより、第２マスク層８９２が形成される。
【0043】
次いで、図１３および図１４に示すように、第１マスク層８９１を形成する。第１マスク層８９１の形成にあたっては、図１３に示すように、プラズマＣＶＤにより基材８１の第１面８１Ａの全体を覆う窒化ケイ素の薄膜、および二酸化ケイ素の薄膜のいずれかを形成する。プラズマＣＶＤにより基材８１を覆う薄膜を形成する温度は、減圧ＣＶＤにより基材８１を覆う薄膜を形成する温度よりも低い。その後、図１４に示すように、リソグラフィパターニングと、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）とにより、第１面８１Ａを覆う薄膜の一部を除去する。これにより、第１マスク層８９１が形成される。
【0044】
図１６は、基材８１の第１面８１Ａの上に第１マスク層８９１を形成した後の状態を示している。図１６に示すように、第１マスク層８９１は、被覆部８９１Ａ、２つの第１開口８９１Ｂ、および第２開口８９１Ｃを有する。被覆部８９１Ａは、ｘ方向に延び、かつ第１面８１Ａを覆っている。２つの第１開口８９１Ｂは、ｙ方向において被覆部８９１Ａを間に挟んで位置し、かつｘ方向に延びている。第２開口８９１Ｃは、被覆部８９１Ａのｘ方向の端部の隣に位置し、かつ２つの第１開口８９１Ｂにつながっている。２つの第１開口８９１Ｂ、および第２開口８９１Ｃから第１面８１Ａが露出する。
【0045】
次いで、図１５に示すように、異方性エッチングにより主面１１および凸部１３を基材８１に形成した後、マスク層８９を除去する。主面１１は、ｚ方向において基材８１の第１面８１Ａと同じ向きを向くとともに、第１面８１Ａと、基材８１の第２面８１Ｂとの間に位置する。凸部１３は、主面１１からｚ方向に突出し、かつｘ方向に延びている。主面１１および凸部１３は、第１マスク層８９１の２つの第１開口８９１Ｂと、第１マスク層８９１の第２開口８９１Ｃとから露出した第１面８１Ａに対して異方性エッチングを行うことにより、基材８１に主面１１および凸部１３が形成される。異方性エッチングに用いられるエッチング液は、たとえば水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液である。その後、フッ化水素酸を用いたウエットエッチングによりマスク層８９を除去する。以上により、主面１１および凸部１３が基材８１に形成される。さらに、第２面８１Ｂは、基板１の裏面１２となる。第１マスク層８９１の被覆部８９１Ａに覆われていた第１面８１Ａの領域が、凸部１３の頂面１３０となる。凸部１３が異方性エッチングにより形成されるため、主面１１に対する凸部１３の第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２の各々の傾斜角αは互いに等しくなる。
【0046】
図１７および図１８は、異方性エッチングにより主面１１および凸部１３を基材８１に形成した後であり、かつマスク層８９を除去する前の基材８１の状態を示している。第１マスク層８９１の２つの第１開口８９１Ｂから露出した第１面８１Ａに対して異方性エッチングを行うことにより、凸部１３の第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２が形成される。第１マスク層８９１の第２開口８９１Ｃから露出した第１面８１Ａに対して異方性エッチングを行うことにより、凸部１３の第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成される。この際、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の上に位置する第１マスク層８９１の被覆部８９１Ａの部分が除去される。さらに、凸部１３の頂面１３０の一部が第１マスク層８９１から露出する。これは、当該部分が異方性エッチングに用いられるエッチング液に溶解したためである。窒化ケイ素の薄膜、および二酸化ケイ素の薄膜は、減圧ＣＶＤで形成する場合よりもプラズマＣＶＤで形成する場合の方が当該エッチング液に溶解しやすくなる。したがって、第１マスク層８９１は、当該エッチング液に対して第２マスク層８９２よりも溶解しやすい。図１８に示すように、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の各々の表面粗さは、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２の各々の表面粗さよりも大きくなる。図１８においては、本図に示す断面よりも背後に位置する第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４をそれぞれ複数点の領域で示している。
【0047】
図１９も、異方性エッチングにより主面１１および凸部１３を基材８１に形成した後であり、かつマスク層８９を除去する前の基材８１の状態を示している。しかし、第１マスク層８９１の製造方法が、図１７に示す第１マスク層８９１の製造方法と異なる。第１マスク層８９１は、第２マスク層８９２と同じく減圧ＣＶＤにより形成される。これにより、第１マスク層８９１は、図１７に示す第１マスク層８９１よりもエッチング液に溶解しにくくなる。このため、凸部１３の第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の上に位置する第１マスク層８９１の被覆部８９１Ａの部分が除去されない。したがって、第１マスク層８９１の性質が第２マスク層８９２の性質と同等であっても、凸部１３に第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成される。
【0048】
次いで、図２０に示すように、基材８１の主面１１および凸部１３を覆う絶縁層２１を形成する。絶縁層２１は、プラズマＣＶＤによりオルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）を原料ガスとして形成された二酸化ケイ素の薄膜を複数回にわたって積層させることによって形成される。
【0049】
次いで、図２１～図２３に示すように、抵抗体層３および配線層４を形成する。抵抗体層３は、ｘ方向に配列された複数の発熱部３１を含む。配線層４は、複数の発熱部３１に導通する。さらに、配線層４を形成する工程では、共通配線４１、および複数の個別配線４２を形成する工程を含む。基材８１において、共通配線４１は、図１３に示す抵抗体層３の複数の発熱部３１に対してｙ方向の一方側に位置する。基材８１において、複数の個別配線４２は、図１３に示す複数の発熱部３１に対してｙ方向の他方側に位置する。
【0050】
まず、図２１に示すように、基材８１の主面１１および凸部１３の上に抵抗体膜８２を形成する。抵抗体膜８２は、絶縁層２１の全面を覆うように形成される。抵抗体膜８２は、スパッタリング法により窒化タンタルの薄膜を絶縁層２１に積層させることによって形成される。
【0051】
次いで、図２２に示すように、抵抗体膜８２の全面を覆う導電層８３を形成する。導電層８３は、スパッタリング法により銅の薄膜を複数回にわたって抵抗体膜８２に積層させることによって形成される。この他、導電層８３の形成にあたっては、スパッタリング法によりチタンの薄膜を抵抗体膜８２に積層させた後、当該チタンの薄膜に対してスパッタリング法により銅の薄膜を複数回にわたって積層させる手法を採ってもよい。
【0052】
次いで、図２３に示すように、導電層８３に対してリソグラフィパターニングを施した後、導電層８３の一部を除去する。当該除去は、硫酸（Ｈ2ＳＯ4）および過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）の混合溶液を用いたウエットエッチングにより行われる。これにより、共通配線４１、および複数の個別配線４２が、抵抗体膜８２に接して形成される。あわせて、基材８１の凸部１３の頂面１３０の上に形成された抵抗体膜８２の領域が配線層４から露出する。その後、抵抗体膜８２および配線層４に対してリソグラフィパターニングを施した後、抵抗体膜８２の一部を除去する。当該除去は、反応性イオンエッチングにより行われる。これにより、抵抗体層３が、基材８１の主面１１および凸部１３の上に形成される。基材８１の頂面１３０の上には、複数の発熱部３１が現れる。
【0053】
次いで、図２４に示すように、基材８１の主面１１の一部と、抵抗体層３の複数の発熱部３１、および配線層４を覆う保護層５を形成する。保護層５は、プラズマＣＶＤにより窒化ケイ素の薄膜を積層させることによって形成される。
【0054】
次いで、図２５に示すように、ｚ方向に貫通する配線開口５１を保護層５に形成する。配線開口５１は、保護層５に対してリソグラフィパターニングを施した後、保護層５の一部を除去することにより形成される。当該除去は、反応性イオンエッチングにより行われる。これにより、配線開口５１から複数の個別配線４２の一部（図５に示す複数の個別配線４２の基部４２１、および複数の個別配線４２の延出部４２２の各々の一部）が露出する。複数の個別配線４２の各々の一部であり、かつ配線開口５１から露出する部分は、たとえばワイヤボンディングにより複数の第１ワイヤ７４が個別に接合される基部４２１をなす。配線開口５１から露出する複数の個別配線４２の各々の部分（基部４２１を含む）には、めっきにより金などの金属層を積層してもよい。
【0055】
次いで、ｘ方向およびｙ方向に沿って基材８１を厚さ方向に切断する。これにより得られた個片が、基板１を含むサーマルプリントヘッドＡ１０の要部となる。基材８１の切断装置の一例としてダイシングソーが挙げられる。基材８１の切断線は、基材８１の凸部１３から離れた位置に設定する。これにより、切断装置の刃が凸部１３に接触しないようにする。
【0056】
次いで、配線基板７１に複数の駆動素子７３、およびコネクタ７７を搭載する。次いで、基板１の裏面１２、および配線基板７１を放熱部材７２に接合させる。次いで、配線基板７１に対して複数の第１ワイヤ７４、および複数の第２ワイヤ７５の接合を行う。最後に、基板１および配線基板７１に対して、駆動素子７３、複数の第１ワイヤ７４、および複数の第２ワイヤ７５を覆う封止樹脂７６の形成を行う。以上の工程を経ることによって、サーマルプリントヘッドＡ１０が得られる。
【0057】
次に、サーマルプリントヘッドＡ１０の作用効果について説明する。
【0058】
サーマルプリントヘッドＡ１０は、主面１１および凸部１３を有するとともに、半導体材料を含む基板１を備える。凸部１３は、頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２を有する。凸部１３のｘ方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成されている。第３傾斜面１３３は、主面１１および第１傾斜面１３１に対して傾斜している。第４傾斜面１３４は、主面１１および第２傾斜面１３２に対して傾斜している。これにより、凸部１３のｘ方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部に位置し、かつ主面１１、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２につながる凸部１３の端面は、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４により構成される。当該端面は、ｙ方向およびｚ方向に沿って主面１１から切り立ったものではなく、主面１１、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２に対して傾斜したものとなる。したがって、サーマルプリントヘッドＡ１０によれば、凸部１３のｘ方向の端部が尖鋭となることを抑制できる。
【0059】
サーマルプリントヘッドＡ１０の製造においては、主面１１および凸部１３を異方性エッチングにより基材８１に形成する工程の前に、基材８１の第１面８１Ａおよび第２面８１Ｂの上にマスク層８９を形成する工程を備える。マスク層８９は、第１面８１Ａの上に形成される第１マスク層８９１と、第２面８１Ｂの上に形成される第２マスク層８９２とを含む。第１マスク層８９１は、被覆部８９１Ａ、２つの第１開口８９１Ｂ、および第２開口８９１Ｃを有する。２つの第１開口８９１Ｂ、および第２開口８９１Ｃから第１面８１Ａが露出する。これにより、頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２に加えて、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４を有する凸部１３を形成することができる。
【0060】
第１マスク層８９１は、異方性エッチングに用いられるエッチング液に対して第２マスク層８９２よりも溶解しやすい。これにより、図１６に示すように、凸部１３の第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の上に位置する第１マスク層８９１の被覆部８９１Ａの部分が異方性エッチングにより除去される。これにより、主面１１および凸部１３を基材８１に形成した後、マスク層８９をより効率よく除去することができる。
【0061】
凸部１３の第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４は、主面１１から凸部１３の頂面１３０に向かうほど互いに近づいている。さらに第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４は、頂面１３０につながっており、かつ頂面１３０に対して傾斜している。これにより、頂面１３０に対する第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４の各々の交差角は、ともに鈍角となる。これにより、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４と頂面１３０との境界をなす第３縁１３０Ｃおよび第４縁１３０Ｄが尖鋭となることを抑制できる。
【0062】
凸部１３の頂面１３０において、第３縁１３０Ｃは、ｘ方向において第１縁１３０Ａに対して傾斜している。第４縁１３０Ｄは、ｘ方向において第２縁１３０Ｂに対して傾斜している。さらに第３縁１３０Ｃおよび第４縁１３０Ｄは、ｘ方向において第１縁１３０Ａおよび第２縁１３０Ｂから離れるほど互いに近づいている。これにより、頂面１３０のｘ方向の端部の面積は、抵抗体層３の複数の発熱部３１からｘ方向に離れるほど徐々に小さくなる。このため、サーマルプリントヘッドＡ１０に対する記録媒体のｘ方向の端部の接触面積がより小さくなる。このことは、サーマルプリントヘッドＡ１０への接触に起因した記録媒体の損傷抑制につながる。
【0063】
基板１に含まれる半導体材料は、ケイ素を組成とする単結晶材料を含む。これにより、基板１の熱伝導率を比較的大（約１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ））としつつ、基板１のコストを縮減することができる。
【0064】
基板１は、主面１１からｚ方向に突出する凸部１３を有する。抵抗体層３の複数の発熱部３１は、凸部１３の上に形成されている。これにより、図４に示す記録媒体への印字の際、サーマルプリントヘッドＡ１０に対する記録媒体の接触面積を最小限に抑えつつ、複数の発熱部３１からの熱を記録媒体に伝えることができる。これにより、記録媒体への印字の品質の向上が図られる。
【0065】
サーマルプリントヘッドＡ１０は、抵抗体層３の複数の発熱部３１、および配線層４の両者を覆う保護層５をさらに備える。これにより、複数の発熱部３１、および配線層４が保護層５により保護されるとともに、サーマルプリントヘッドＡ１０の使用の際、サーマルプリントヘッドＡ１０に対する記録媒体の接触がより円滑になる。
【0066】
サーマルプリントヘッドＡ１０は、放熱部材７２をさらに備える。基板１の裏面１２は、放熱部材７２に接合されている。これにより、サーマルプリントヘッドＡ１０の使用時において、複数の発熱部３１から発した熱の一部を、基板１および放熱部材７２を介して速やかに外部に放出させることができる。
【0067】
〔第２実施形態〕
図２６および図２７に基づき、本開示の第５実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２６の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部を示す図５の断面位置と同一である。
図２６および図２７に基づき、本開示の第５実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ２０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２６の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部を示す図５の断面位置と同一である。
【0068】
サーマルプリントヘッドＡ２０においては、グレーズ層２２をさらに備えることが、サーマルプリントヘッドＡ１０と異なる。
【0069】
グレーズ層２２は、図２６および図２７に示すように、凸部１３の頂面１３０と、絶縁層２１との間に位置する。グレーズ層２２は、たとえば非晶質ガラスを含む。このため、グレーズ層２２は、ガラスを含む材料からなる。グレーズ層２２の線膨張係数は、基板１の線膨張係数と同程度である。図２７に示すように、グレーズ層２２は、ｚ方向において頂面１３０が向く側に膨出している。グレーズ層２２のｚ方向の寸法Ｈは、グレーズ層２２のｙ方向の中央において最も大である。
【0070】
【0071】
先述のサーマルプリントヘッドＡ１０の要部の製造工程のうち、図１５～図１９に示す基材８１に主面１１および凸部１３を形成した上でマスク層８９を除去する工程を経た後、図２８に示すように、グレーズ層２２を凸部１３の頂面１３０に接して形成する。グレーズ層２２は、流動体であるグレーズ材料を頂面１３０に供給した後、当該グレーズ材料を焼成することにより形成される。当該グレーズ材料は、たとえばディスペンサにより吐出される。当該グレーズ材料は、非晶質ガラスなどのガラスを含む。当該グレーズ材料は、複数回にわたった重ね塗布をしてもよい。当該グレーズ材料の供給方法の他の例として、スクリーンを用いて当該グレーズ材料を頂面１３０に印刷する方法が挙げられる。グレーズ層２２を形成した後は、先述のサーマルプリントヘッドＡ１０の要部の製造工程のうち図２０～図２５に示す工程と同様の工程を経ることによりサーマルプリントヘッドＡ２０が得られる。
【0072】
次に、サーマルプリントヘッドＡ２０の作用効果について説明する。
【0073】
サーマルプリントヘッドＡ２０は、主面１１および凸部１３を有するとともに、半導体材料を含む基板１を備える。凸部１３は、頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２を有する。凸部１３のｘ方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成されている。第３傾斜面１３３は、主面１１および第１傾斜面１３１に対して傾斜している。第４傾斜面１３４は、主面１１および第２傾斜面１３２に対して傾斜している。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０によっても、凸部１３のｘ方向の端部が尖鋭となることを抑制できる。さらに、サーマルプリントヘッドＡ２０は、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。
【0074】
サーマルプリントヘッドＡ２０は、凸部１３の頂面１３０と、絶縁層２１との間に位置するグレーズ層２２をさらに備える。グレーズ層２２は、ｚ方向において頂面１３０が向く側に膨出している。本構成をとることにより、凸部１３の形成規模を抑制しつつ、サーマルプリントヘッドＡ２０に対する記録媒体の接触面積をより小さくすることができる。さらに、グレーズ層２２は、複数の発熱部３１から発した熱を蓄える効果を発揮する。したがって、サーマルプリントヘッドＡ２０によれば、印字エネルギー効率の改善を図りつつ、複数の発熱部３１によりなされる記録媒体への印字の品質を向上させることができる。
【0075】
〔第３実施形態〕
図２９および図３０に基づき、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ３０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２９の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部を示す図５の断面位置と同一である。
図２９および図３０に基づき、本開示の第３実施形態にかかるサーマルプリントヘッドＡ３０について説明する。これらの図において、先述したサーマルプリントヘッドＡ１０と同一または類似の要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。ここで、図２９の断面位置は、サーマルプリントヘッドＡ１０の要部を示す図５の断面位置と同一である。
【0076】
サーマルプリントヘッドＡ３０においては、基板１の凸部１３の構成と、抵抗体層３の複数の発熱部３１の構成とが、サーマルプリントヘッドＡ１０の当該構成と異なる。
【0077】
図２９および図３０に示すように、凸部１３は、第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６を有する。第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６は、凸部１３の頂面１３０につながり、かつ基板１の主面１１、および頂面１３０に対して傾斜している。第５傾斜面１３５は、ｙ方向において凸部１３の第１傾斜面１３１が位置する側に位置する。第６傾斜面１３６は、ｙ方向において凸部１３の第２傾斜面１３２が位置する側に位置する。第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６は、主面１１から頂面１３０に向かうほど互いに近づいている。
【0078】
図３０に示すように、主面１１に対する第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６の各々の傾斜角γは、互いに等しい。第５傾斜面１３５の傾斜角γは、主面１１に対する第１傾斜面１３１の傾斜角αよりも小さい。第６傾斜面１３６の傾斜角γは、主面１１に対する第２傾斜面１３２の傾斜角αよりも小さい。第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６は、サーマルプリントヘッドＡ１０の製造にかかる図１５に示す工程と図２０に示す工程との間に次の工程を行うことにより形成することができる。この工程は、頂面１３０と第１傾斜面１３１との境界と、頂面１３０と第２傾斜面１３２との境界とに、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）水溶液を用いたウエットエッチングを施すものである。
【0079】
図３０に示すように、抵抗体層３の複数の発熱部３１は、凸部１３の頂面１３０、第６傾斜面１３６および第２傾斜面１３２の上に形成されている。この他、複数の発熱部３１は、凸部１３の頂面１３０、第５傾斜面１３５および第１傾斜面１３１の上に形成される構成でもよい。
【0080】
次に、サーマルプリントヘッドＡ３０の作用効果について説明する。
【0081】
サーマルプリントヘッドＡ３０は、主面１１および凸部１３を有するとともに、半導体材料を含む基板１を備える。凸部１３は、頂面１３０、第１傾斜面１３１および第２傾斜面１３２を有する。凸部１３のｘ方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、第３傾斜面１３３および第４傾斜面１３４が形成されている。第３傾斜面１３３は、主面１１および第１傾斜面１３１に対して傾斜している。第４傾斜面１３４は、主面１１および第２傾斜面１３２に対して傾斜している。したがって、サーマルプリントヘッドＡ３０によっても、凸部１３のｘ方向の端部が尖鋭となることを抑制できる。さらに、サーマルプリントヘッドＡ３０は、サーマルプリントヘッドＡ１０と共通する構成を具備することにより、サーマルプリントヘッドＡ１０と同等の作用効果を奏する。
【0082】
サーマルプリントヘッドＡ３０においては、凸部１３は、第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６を有する。第５傾斜面１３５および第６傾斜面１３６は、凸部１３の頂面１３０につながり、かつ基板１の主面１１、および頂面１３０に対して傾斜している。第５傾斜面１３５の傾斜角γは、主面１１に対する第１傾斜面１３１の傾斜角αよりも小さい。第６傾斜面１３６の傾斜角γは、主面１１に対する第２傾斜面１３２の傾斜角αよりも小さい。本構成をとることにより、凸部１３に沿って形成された配線層４の一部の形状が、より滑らかなものとなる。あわせて、凸部１３に沿って形成された配線層４において、配線パターンの欠損や断線などの発生が抑制される。
【0083】
本開示は、先述した実施形態に限定されるものではない。本開示の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【0084】
本開示によって提供されるサーマルプリントヘッドおよびその製造方法の技術的構成について、以下に付記する。
［付記１］
厚さ方向を向く主面と、前記主面から突出し、かつ主走査方向に延びる凸部と、を有するとともに、半導体材料を含む基板と、
前記主走査方向に配列され、かつ前記凸部の上に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して形成された配線層と、を備え、
前記凸部は、前記厚さ方向を向き、かつ前記主面から離れて位置する頂面と、前記主面につながり、かつ副走査方向において互いに離れて位置するとともに、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面および第２傾斜面と、を有し、
前記凸部の前記主走査方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、前記主面および前記第１傾斜面につながる第３傾斜面と、前記主面および前記第２傾斜面につながる第４傾斜面と、が形成されており、
前記第３傾斜面は、前記主面および前記第１傾斜面に対して傾斜しており、
前記第４傾斜面は、前記主面および前記第２傾斜面に対して傾斜している、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記第３傾斜面の面積は、前記第１傾斜面の面積よりも小さく、
前記第４傾斜面の面積は、前記第２傾斜面の面積よりも小さい、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいている、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傾斜面および前記第２傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂面に対して傾斜しており、
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂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５］
前記頂面の周縁は、前記第１傾斜面との境界をなす第１縁と、前記第２傾斜面との境界をなす第２縁と、前記第３傾斜面との境界をなす第３縁と、前記第４傾斜面との境界をなす第４縁と、を含み、
前記第３縁は、前記主走査方向において前記第１縁に対して傾斜しており、
前記第４縁は、前記主走査方向において前記第２縁に対して傾斜している、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記第３縁および前記第４縁は、前記主走査方向において前記第１縁および前記第２縁から離れるほど互いに近づいている、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記７］
前記凸部は、前記頂面につながり、かつ前記主面および前記頂面に対して傾斜した第５傾斜面および第６傾斜面を有し、
前記第５傾斜面は、前記副走査方向において前記第１傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第６傾斜面は、前記副走査方向において前記第２傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第５傾斜面および前記第６傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、
前記主面に対する前記第５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、
前記主面に対する前記第６傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記副走査方向において互いにつながっている、付記３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］
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面の境界をなす稜線は、前記主面に対して傾斜している、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記厚さ方向に沿って視て、前記稜線は、前記頂面よりも前記主走査方向の外方に位置する、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記第３傾斜面の表面粗さは、前記第１傾斜面の表面粗さよりも大きく、
前記第４傾斜面の表面粗さは、前記第２傾斜面の表面粗さよりも大きい、付記３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］
前記主面および前記凸部を覆う絶縁層をさらに備え、
前記絶縁層は、前記基板と前記抵抗体層との間に位置している、付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
前記配線層は、共通配線と、複数の個別配線と、を含み、
前記共通配線は、前記複数の発熱部に導通しており、
前記複数の個別配線は、前記複数の発熱部に個別に導通している、付記１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］
前記複数の発熱部、および前記配線層を覆う保護層をさらに備える、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１５］
前記基板は、前記厚さ方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、
放熱部材をさらに備え、
前記裏面は、前記放熱部材に接合されている、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。
［付記１６］
厚さ方向において互いに反対側を向く第１面および第２面を有するとともに、半導体材料を含む基材において、前記第１面および前記第２面の上にマスク層を形成する工程と、
前記厚さ方向において前記第１面と同じ向きを向き、かつ前記第１面と前記第２面との間に位置する主面と、前記主面から突出する凸部と、を異方性エッチングにより前記基材に形成する工程と、
前記マスク層を除去する工程と、
前記凸部の上に主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、
前記複数の発熱部に導通する配線層を前記抵抗体層に接して形成する工程と、を備え、
前記マスク層は、前記第１面の上に形成される第１マスク層と、前記第２面の上に形成される第２マスク層と、を含み、
前記第１マスク層は、前記主走査方向に延び、かつ前記第１面を覆う被覆部と、副走査方向において前記被覆部を間に挟んで位置し、かつ前記主走査方向に延びる２つの第１開口と、前記被覆部の前記主走査方向の端部の隣に位置し、かつ前記２つの第１開口につながる第２開口と、を有し、
前記２つの第１開口、および前記第２開口から前記第１面が露出する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１７］
前記第１マスク層は、前記異方性エッチングに用いられるエッチング液に対して前記第２マスク層よりも溶解しやすい、付記１６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マスク層は、プラズマＣＶＤにより形成され、
前記第２マスク層は、減圧ＣＶＤにより形成される、付記１７に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１］
厚さ方向を向く主面と、前記主面から突出し、かつ主走査方向に延びる凸部と、を有するとともに、半導体材料を含む基板と、
前記主走査方向に配列され、かつ前記凸部の上に位置する複数の発熱部を含む抵抗体層と、
前記複数の発熱部に導通し、かつ前記抵抗体層に接して形成された配線層と、を備え、
前記凸部は、前記厚さ方向を向き、かつ前記主面から離れて位置する頂面と、前記主面につながり、かつ副走査方向において互いに離れて位置するとともに、前記主面に対して傾斜した第１傾斜面および第２傾斜面と、を有し、
前記凸部の前記主走査方向の両端部のうち少なくともいずれかの端部には、前記主面および前記第１傾斜面につながる第３傾斜面と、前記主面および前記第２傾斜面につながる第４傾斜面と、が形成されており、
前記第３傾斜面は、前記主面および前記第１傾斜面に対して傾斜しており、
前記第４傾斜面は、前記主面および前記第２傾斜面に対して傾斜している、サーマルプリントヘッド。
［付記２］
前記第３傾斜面の面積は、前記第１傾斜面の面積よりも小さく、
前記第４傾斜面の面積は、前記第２傾斜面の面積よりも小さい、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記３］
前記第１傾斜面および前記第２傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいている、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傾斜面および前記第２傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂面に対して傾斜しており、
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記頂面につながり、かつ前記頂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５］
前記頂面の周縁は、前記第１傾斜面との境界をなす第１縁と、前記第２傾斜面との境界をなす第２縁と、前記第３傾斜面との境界をなす第３縁と、前記第４傾斜面との境界をなす第４縁と、を含み、
前記第３縁は、前記主走査方向において前記第１縁に対して傾斜しており、
前記第４縁は、前記主走査方向において前記第２縁に対して傾斜している、付記４に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記６］
前記第３縁および前記第４縁は、前記主走査方向において前記第１縁および前記第２縁から離れるほど互いに近づいている、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記７］
前記凸部は、前記頂面につながり、かつ前記主面および前記頂面に対して傾斜した第５傾斜面および第６傾斜面を有し、
前記第５傾斜面は、前記副走査方向において前記第１傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第６傾斜面は、前記副走査方向において前記第２傾斜面が位置する側に位置しており、
前記第５傾斜面および前記第６傾斜面は、前記主面から前記頂面に向かうほど互いに近づいており、
前記主面に対する前記第５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、
前記主面に対する前記第６傾斜面の傾斜角は、前記主面に対する前記第２傾斜面の傾斜角よりも小さい、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記８］
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面は、前記副走査方向において互いにつながっている、付記３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］
前記第３傾斜面および前記第４傾斜面の境界をなす稜線は、前記主面に対して傾斜している、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１０］
前記厚さ方向に沿って視て、前記稜線は、前記頂面よりも前記主走査方向の外方に位置する、付記９に記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１１］
前記第３傾斜面の表面粗さは、前記第１傾斜面の表面粗さよりも大きく、
前記第４傾斜面の表面粗さは、前記第２傾斜面の表面粗さよりも大きい、付記３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］
前記主面および前記凸部を覆う絶縁層をさらに備え、
前記絶縁層は、前記基板と前記抵抗体層との間に位置している、付記１ないし１１のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
［付記１３］
前記配線層は、共通配線と、複数の個別配線と、を含み、
前記共通配線は、前記複数の発熱部に導通しており、
前記複数の個別配線は、前記複数の発熱部に個別に導通している、付記１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］
前記複数の発熱部、および前記配線層を覆う保護層をさらに備える、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１５］
前記基板は、前記厚さ方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、
放熱部材をさらに備え、
前記裏面は、前記放熱部材に接合されている、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。
［付記１６］
厚さ方向において互いに反対側を向く第１面および第２面を有するとともに、半導体材料を含む基材において、前記第１面および前記第２面の上にマスク層を形成する工程と、
前記厚さ方向において前記第１面と同じ向きを向き、かつ前記第１面と前記第２面との間に位置する主面と、前記主面から突出する凸部と、を異方性エッチングにより前記基材に形成する工程と、
前記マスク層を除去する工程と、
前記凸部の上に主走査方向に配列された複数の発熱部を含む抵抗体層を形成する工程と、
前記複数の発熱部に導通する配線層を前記抵抗体層に接して形成する工程と、を備え、
前記マスク層は、前記第１面の上に形成される第１マスク層と、前記第２面の上に形成される第２マスク層と、を含み、
前記第１マスク層は、前記主走査方向に延び、かつ前記第１面を覆う被覆部と、副走査方向において前記被覆部を間に挟んで位置し、かつ前記主走査方向に延びる２つの第１開口と、前記被覆部の前記主走査方向の端部の隣に位置し、かつ前記２つの第１開口につながる第２開口と、を有し、
前記２つの第１開口、および前記第２開口から前記第１面が露出する、サーマルプリントヘッドの製造方法。
［付記１７］
前記第１マスク層は、前記異方性エッチングに用いられるエッチング液に対して前記第２マスク層よりも溶解しやすい、付記１６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マスク層は、プラズマＣＶＤにより形成され、
前記第２マスク層は、減圧ＣＶＤにより形成される、付記１７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】
【0085】
Ａ１０，Ａ２０：サーマルプリントヘッド
Ｂ１０：サーマルプリンタ
１：基板
１１：主面
１２：裏面
１３：凸部
１３０：頂面
１３０Ａ：第１縁
１３０Ｂ：第２縁
１３０Ｃ：第３縁
１３０Ｄ：第４縁
１３１：第１傾斜面
１３２：第２傾斜面
１３３：第３傾斜面
１３４：第４傾斜面
１３５：第５傾斜面
１３６：第６傾斜面
１３９：稜線
２１：絶縁層
２２：グレーズ層
３：抵抗体層
３１：発熱部
４：配線層
４１：共通配線
４１１：基部
４１２：延出部
４２：個別配線
４２１：基部
４２２：延出部
５：保護層
５１：配線開口
７１：配線基板
７２：放熱部材
７３：駆動素子
７４：第１ワイヤ
７５：第２ワイヤ
７６：封止樹脂
７７：コネクタ
７９：プラテンローラ
８１：基材
８１Ａ：第１面
８１Ｂ：第２面
８２：抵抗体膜
８３：導電層
８９：マスク層
８９１：第１マスク層
８９１Ａ：被覆部
８９１Ｂ：第１開口
８９１Ｃ：第２開口
８９２：第２マスク層
α，β１，β２，γ：傾斜角
Ｂ１０：サーマルプリンタ
１：基板
１１：主面
１２：裏面
１３：凸部
１３０：頂面
１３０Ａ：第１縁
１３０Ｂ：第２縁
１３０Ｃ：第３縁
１３０Ｄ：第４縁
１３１：第１傾斜面
１３２：第２傾斜面
１３３：第３傾斜面
１３４：第４傾斜面
１３５：第５傾斜面
１３６：第６傾斜面
１３９：稜線
２１：絶縁層
２２：グレーズ層
３：抵抗体層
３１：発熱部
４：配線層
４１：共通配線
４１１：基部
４１２：延出部
４２：個別配線
４２１：基部
４２２：延出部
５：保護層
５１：配線開口
７１：配線基板
７２：放熱部材
７３：駆動素子
７４：第１ワイヤ
７５：第２ワイヤ
７６：封止樹脂
７７：コネクタ
７９：プラテンローラ
８１：基材
８１Ａ：第１面
８１Ｂ：第２面
８２：抵抗体膜
８３：導電層
８９：マスク層
８９１：第１マスク層
８９１Ａ：被覆部
８９１Ｂ：第１開口
８９１Ｃ：第２開口
８９２：第２マスク層
α，β１，β２，γ：傾斜角
【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】