(57)【要約】      （修正有）【課題】最表面の耐摩耗性を高め、保護膜の信頼性を向上させるサーマルヘッド、および、それを用いたサーマルプリンタを提供する。【解決手段】サーマルヘッドＸ１は、基板７と、発熱部９と、電極１７，１９と、保護層２５と、を備える。発熱部９は、基板７上に位置する。電極１７，１９は、基板７上に位置し、発熱部９に繋がっている。第１保護層２５ａは、発熱部９および電極１７，１９の一部を被覆する。第２保護層２５ｂは、第１保護層２５ａ上に位置する。第１保護層２５ａは、第１結晶粒子を含む。第２保護層２５ｂは、第２結晶粒子を含み、第２結晶粒子の平均結晶粒径は、第１結晶粒子の平均結晶粒径よりも大きい。【選択図】図４
2020032607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置する発熱部と、
前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がっている電極と、
前記発熱部および前記電極の一部を被覆する第１保護層と、
前記第１保護層上に位置する第２保護層と、を備え、
前記第１保護層は、第１結晶粒子を含み、
前記第２保護層は、第２結晶粒子を含み、
前記第２結晶粒子の平均結晶粒径が、前記第１結晶粒子の平均結晶粒径よりも大きい、サーマルヘッド。
【請求項２】
前記第２結晶粒子の平均結晶粒径が、２４０ｎｍ〜７２０ｎｍである、請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記第１結晶粒子の平均結晶粒径が、８０ｎｍ〜２４０ｎｍである、請求項２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記第２結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差が、前記第１結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記第２保護層の厚みの値が、前記第１保護層の厚みの値よりも大きい、請求項１〜４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
前記第２保護層の算出表面粗の値さが、前記第１保護層の算術表面粗さの値よりも大きい、請求項１〜５に記載のサーマルヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備える、サーマルプリンタ。
【請求項８】
前記記録媒体が、カット紙である、請求項７に記載のサーマルプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、基板と、前記基板上に位置する発熱部と、前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がっている電極と、前記発熱部および前記電極の一部を被覆する第１保護層と、前記第１保護層上に位置する第２保護層と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平８−１１５５号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示のサーマルヘッドは、基板と、発熱部と、電極と、第１保護層と、第２保護層とを備える。発熱部は、基板上に位置する。電極は基板上に位置し、発熱部に繋がっている。第１保護層は、発熱部および電極の一部を被覆する。第２保護層は、第１保護層上に位置する。第１保護層は、第１結晶粒子を含む。第２結晶粒子を含む第２結晶粒子の平均結晶粒径は、第１結晶粒子の平均結晶粒径よりも大きい。
【０００５】
本開示のサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すサーマルヘッドの概略を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図４は、図１に示すサーマルヘッドの保護層の近傍を拡大して示す断面図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
従来のサーマルヘッドでは、保護層の信頼性を向上させるために、発熱部および電極の一部を被覆する第１保護層と、第１保護層上に位置する第２保護層とを備えるサーマルヘッドが知られている。今般においては、保護層のさらなる信頼性の向上が求められている。
【０００８】
本開示のサーマルヘッドは、保護層の信頼性を向上させることができる。以下、本開示のサーマルヘッドおよびそれを用いたサーマルプリンタについて、詳細に説明する。
【０００９】
＜第１の実施形態＞
サーマルヘッドＸ１について図１〜４を参照して説明する。図１は、サーマルヘッドＸ１の構成を概略的に示している。図２は、保護層２５、被覆層２７、および封止部材１２を一点鎖線にて示しており、被覆部材２９を破線にて示している。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。なお、図３において、保護層２５の層構造を省略して示してい
る。図４は、サーマルヘッドＸ１の保護層２５の近傍を拡大して示している。
【００１０】
サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３と、コネクタ３１と、封止部材１２と、放熱板１と、接着部材１４とを備えている。なお、コネクタ３１、封止部材１２、放熱板１、および接着部材１４は、必ずしも備えていなくてもよい。
【００１１】
放熱板１は、ヘッド基体３の余剰の熱を放熱する。ヘッド基体３は、接着部材１４を介して放熱板１上に載置されている。ヘッド基体３は、外部から電圧が印加されることにより、記録媒体Ｐ（図５参照）に印画を行う。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接着している。コネクタ３１は、ヘッド基体３を外部に電気的に接続する。コネクタ３１は、コネクタピン８とハウジング１０とを有している。封止部材１２は、コネクタ３１とヘッド基体３とを接合している。
【００１２】
放熱板１は、直方体形状である。放熱板１は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する。
【００１３】
ヘッド基体３は、平面視して、長方形状であり、基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が配置されている。ヘッド基体３は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体Ｐに印字を行う機能を有する。
【００１４】
図１〜３を用いて、ヘッド基体３を構成する各部材、封止部材１２、接着部材１４およびコネクタ３１について説明する。
【００１５】
ヘッド基体３は、基板７と、蓄熱層１３と、電気抵抗層１５と、共通電極１７と、個別電極１９と、第１接続電極２１と、接続端子２と、導電部材２３と、駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１１と、被覆部材２９と、保護層２５と、被覆層２７とを有している。なお、これらの部材は、必ずしもすべて備えていなくてもよい。また、ヘッド基体３は、これら以外の部材を備えていてもよい。なお、保護層２５は、後述する第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂを総称している。
【００１６】
基板７は、放熱板１上に配置されており、平面視して、矩形状である。基板７は、第１面７ｆと、第２面７ｇと、側面７ｅとを有している。第１面７ｆは、第１長辺７ａと、第２長辺７ｂと、第１短辺７ｃと、第２短辺７ｄとを有している。第１面７ｆ上にヘッド基体３を構成する各部材が配置されている。第２面７ｇは、第１面７ｆと反対側に位置している。第２面７ｇは、放熱板１側に位置しており、接着部材１４を介して放熱板１に接合されている。側面７ｅは、第１面７ｆと第２面７ｇとを接続しており、第２長辺７ｂ側に位置している。
【００１７】
基板７は、例えば、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
【００１８】
蓄熱層１３は、基板７の第１面７ｆ上に位置している。蓄熱層１３は、第１面７ｆから上方に隆起している。言い換えると、蓄熱層１３は、基板７の第１面７ｆから遠ざかる方向に突出している。
【００１９】
蓄熱層１３は、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置され、主走査方向に沿って延びている。蓄熱層１３の断面が略半楕円形状であることにより、発熱部９上に形成された保護層２５が、印画する記録媒体Ｐに良好に接触する。蓄熱層１３の基板７の第１面７ｆからの高さとして、３０〜６０μｍを例示できる。
【００２０】
蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積する。そのため、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めることができる。
【００２１】
蓄熱層１３は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストをスクリーン印刷等によって基板７の第１面７ｆに塗布し、これを焼成することで形成される。
【００２２】
電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に位置しており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１および第２接続電極２６が形成されている。共通電極１７と個別電極１９との間には、電気抵抗層１５が露出した露出領域が形成されている。電気抵抗層１５の露出領域は、図２に示すように、蓄熱層１３上に列状に配置されており、各露出領域が発熱部９を構成している。
【００２３】
なお、電気抵抗層１５は、各種電極と蓄熱層１３との間に必ずしも位置する必要はなく、共通電極１７と個別電極１９とを電気的に接続するように、例えば、共通電極１７と個別電極１９との間のみに位置していてもよい。
【００２４】
複数の発熱部９は、説明の便宜上、図２では簡略化して記載しているが、例えば、１００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。電気抵抗層１５は、例えば、ＴａＮ系、ＴａＳｉＯ系、ＴａＳｉＮＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＳｉＣＯ系またはＮｂＳｉＯ系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。
【００２５】
共通電極１７は、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。共通電極１７は、複数の発熱部９と、コネクタ３１とを電気的に接続している。主配線部１７ａは、基板７の第１長辺７ａに沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄのそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びている。主配線部１７ｄは、基板７の第２長辺７ｂに沿って延びている。
【００２６】
複数の個別電極１９は、発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、複数の発熱部９は、複数の群に分かれており、各群の発熱部９と各群に対応して配置された駆動ＩＣ１１とが、個別電極１９によって電気的に接続されている。
【００２７】
複数の第１接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数の第１接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
【００２８】
複数の第２接続電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１を電気的に接続している。複数の第２接続電極２６は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
【００２９】
これらの共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１、および第２接続電極２６は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。
【００３０】
複数の接続端子２は、共通電極１７および第１接続電極２１をＦＰＣ５に接続するために、第１面７ｆの第２長辺７ｂ側に配置されている。接続端子２は、後述するコネクタ３１のコネクタピン８に対応して配置されている。
【００３１】
各接続端子２上には、導電部材２３が設けられている。導電部材２３としては、例えば、はんだ、あるいはＡＣＰ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｐａｓｔｅ）等を例示することができる。なお、導電部材２３と接続端子２との間にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層を配置してもよい。
【００３２】
上記のヘッド基体３を構成する各種電極は、各々を構成するＡｌ、Ａｕ、あるいはＮｉ等の金属の材料層を蓄熱層１３上に、スパッタリング法等の薄膜成形技術によって順次積層して積層体を形成する。次に、積層体をフォトエッチング等の技術を用いて所定のパターンに加工することにより形成することができる。なお、ヘッド基体３を構成する各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。
【００３３】
駆動ＩＣ１１は、図２に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９と第１接続電極２１とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御する機能を有している。駆動ＩＣ１１としては、スイッチングＩＣを用いることができる。
【００３４】
保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の一部を被覆している。保護層２５は、被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体Ｐとの接触による摩耗から保護するためのものである。
【００３５】
被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９、第１接続電極２１および第２接続電極２６を部分的に被覆するように基板７上に配置されている。被覆層２７は、被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護するためのものである。被覆層２７は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料により形成することができる。
【００３６】
駆動ＩＣ１１は、個別電極１９、第１接続電極２１および第２接続電極２６に接続された状態で、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって封止されている。被覆部材２９は、主走査方向に延びるように配置されており、複数の駆動ＩＣ１１を一体的に封止している。
【００３７】
コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収納するハウジング１０とを有している。複数のコネクタピン８は、第１端と第２端とを有している。第１端がハウジング１０の外部に露出しており、第２端がハウジング１０の内部に収容され、外部に引き出されている。コネクタピン８の第１端は、ヘッド基体３の接続端子２に電気的に接続されている。それにより、コネクタ３１は、ヘッド基体３の各種電極と電気的に接続されている。
【００３８】
封止部材１２は、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとを有している。第１封止部材１２ａは、基板７の第１面７ｆ上に位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極とを封止している。第２封止部材１２ｂは、基板７の第２面７ｇ上に位置している。第２封止部材１２ｂは、コネクタピン８と基板７との接触部を封止するように配置されている。
【００３９】
封止部材１２は、接続端子２、およびコネクタピン８の第１端が外部に露出しないように配置されており、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。なお、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが同じ材料により形成されていてもよい。また、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが別の材料により形成されていてもよい。
【００４０】
接着部材１４は、放熱板１上に配置されており、ヘッド基体３の第２面７ｇと放熱板１とを接合している。接着部材１４としては、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を例示することができる。
【００４１】
図４を用いて、保護層２５について詳細に説明する。
【００４２】
保護層２５は、第１保護層２５ａと第２層保護層２５ｂとを備えている。第１保護層２５ａは、基板７上に位置している。より詳細には、第１保護層２５ａは、発熱部９の全域を被覆している。また、第１保護層２５ａは、図２に示されるように、電極の一部を被覆している。より詳細には、第１保護層２５ａは、主配線部１７ａの全域、副配線部１７ｂの第１長辺７ａ側の一部、リード部１７ｃの全域を被覆している、また、第１保護層２５ａは、個別電極１９の発熱部９側の一部を被覆している。
【００４３】
第１保護層２５ａとしては、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＯＮ等を例示することができる。第１保護層２５ａとして、ＴｉＮを用いた場合、例えば、Ｔｉを４０〜６０原子％、Ｎを４０〜６０原子％含有するように設定できる。なお、第１保護層２５ａは、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯＮ，ＳｉＯ２，ＳｉＡｌＯＮ，ＳｉＣ等でもよい。以下、第１保護層２５ａをＴｉＮで形成した場合の例に基づいて説明する。
【００４４】
第１保護層２５ａは、第１結晶粒子を含んでいる。この例において、第１結晶粒子はＴｉＮである。第１結晶粒子の平均結晶粒径は、例えば、８０〜２４０ｎｍである。また、第１結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差は、例えば、７３〜１２０ｎｍである。
【００４５】
第１保護層２５ａの厚みは、２〜６μｍに設定することができる。第１保護層２５ａの厚みを２μｍ以上とすることにより、発熱部９および電極との密着性が向上する。また、第１保護層２５ａの厚みを６μｍ以下とすることにより、発熱部９の熱を記録媒体Ｐに伝達しやすくなり、サーマルヘッドＸ１の熱効率が向上する。
【００４６】
第１保護層２５ａの算術表面粗さＲａは、例えば、３０．０ｎｍ以下である。それにより、第１保護層２５ａ上に設けられる第２保護層２５ｂとの密着性が向上する。
【００４７】
第２保護層２５ｂは、第１保護層２５ａと同様の材料により形成されていてもよい。すなわち、第１保護層２５ａがＴｉＮで形成されている場合第２保護層２５ｂもＴｉＮで形成されていてよい。また、第２保護層２５ｂが、第１保護層２５ａと異なる材料で形成されていてもよい。以下、第２保護層２５ｂもＴｉＮで形成した場合の例に基づいて説明する。
【００４８】
第２保護層２５ｂは、第２結晶粒子を含んでいる。この例において、第２結晶粒子はＴｉＮである。第２結晶粒子の平均結晶粒径は、例えば、２４０〜７２０ｎｍである。また、第２結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差は、例えば、２２０〜３６０ｎｍである。
【００４９】
第２保護層２５ｂの厚みは、２〜６μｍに設定することができる。第２保護層２５ｂの厚みを２μｍ以上とすることにより、耐摩耗性が向上する。また、第２保護層２５ｂの厚みを６μｍ以下とすることにより、発熱部９の熱を記録媒体Ｐに伝達しやすくなり、サーマルヘッドＸ１の熱効率が向上する。なお、第２保護層２５ｂは、最外層にあたり、記録媒体Ｐと接触するものである。
【００５０】
第２保護層２５ｂの算術表面粗さＲａは、例えば、６７．７ｎｍ以下である。それにより第２保護層２５ｂと記録媒体Ｐとの接触面積を低減することができ、それゆえ、第２保
護層２５ｂと記録媒体Ｐとに生じる摩擦力を低減することができる。その結果、第２保護層２５ｂの耐摩耗性を向上できる。
【００５１】
サーマルヘッドＸ１は、第２結晶粒子の平均結晶粒径が、第１結晶粒子の平均結晶粒径よりも大きい。そのため、保護層２５の信頼性が向上する。以下、詳細を説明する。
【００５２】
上記構成により、記録媒体と接触する第２保護層２５ｂにおいて、比較的粒径の大きな第２結晶粒子が位置することとなる。その結果、粒界と記録媒体Ｐとの単位面積当たりの接触面積が小さくなり、第２保護層２５ｂに生じる摩擦力を小さくなる。それゆえ、第２保護層２５ｂが摩耗しにくくなり、保護層２５の耐摩耗性を向上させることができる。
【００５３】
また、発熱部９および電極の一部を被覆する第１保護層２５ａにおいて、比較的粒径の小さな第１結晶粒子が位置することとなる。その結果、発熱部９および電極の表面に形成される微細な凹部に第１結晶粒子が入り込みやすくなり、第１保護層２５ａと、発熱部９および電極との密着性が向上する。それにより、保護層２５の密着性が向上する。以上のことから、保護層２５の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
また、第２結晶粒子の平均結晶粒径が、２４０〜７２０ｎｍであってもよい。それにより、さらに粒界と記録媒体との単位面積当たりの接触面積が小さくなり、第２保護層２５ｂの耐摩耗性が向上する。それゆえ、保護層２５の信頼性が向上する。
【００５５】
また、第１結晶粒子の平均結晶粒径が、８０〜２４０ｎｍであってもよい。それにより、さらに発熱部９および電極の表面に形成される微細な凹部に第１結晶粒子が入り込みやすくなり、第１保護層２５ａの密着性が向上する。それゆえ、保護層２５の信頼性が向上する。
【００５６】
また、第２結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差が、第１結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差よりも大きくてもよい。それにより、保護層２５の信頼性が向上する。以下詳細に説明する。
【００５７】
上記構成により、記録媒体Ｐと接触する第２保護層２５ｂにおいて、様々な大きさの第２結晶粒子が位置することとなる。その結果、粒径の大きな第２結晶粒子が記録媒体Ｐを支えるとともに、粒径の小さな第２結晶粒子が第２保護層２５ｂを緻密にすることができる。すなわち、粒径の大きな第２結晶粒子により第２保護層２５ｂが主に構成され、粒径の大きな第２結晶粒子の粒子間に、粒径の小さな第２結晶粒子が位置することにより、第２保護層２５ｂを緻密にすることができる。それゆえ、第２保護層２５ｂの耐摩耗性が向上する。
【００５８】
また、第１結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差が、第２結晶粒子の平均結晶粒径の標準偏差よりも小さいときには、発熱部９および電極の一部を被覆する第１保護層２５ａにおいて、比較的粒径がそろった第１結晶粒子が位置することとなる。その結果、発熱部９および電極の表面に形成される微細な凹部に第１結晶粒子が入り込みやすくなり、第１保護層２５ａの密着性が向上する。以上のことから、保護層２５の信頼性を向上させることができる。
【００５９】
なお、第２結晶粒子の平均結晶粒径は、例えば、以下の方法で確認できる。まず、第２保護層２５ｂの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて撮影する。続いて、撮影した表面写真から第２結晶粒子をマーキングして、画像解析を行い、第２結晶粒子の粒径データを測定する。なお、本明細書においては、平均結晶粒径とは、メジアン径（ｄ５０）を意味する。また、平均結
晶粒径の標準偏差は、結晶粒子の粒径データを基に算出することができる。
【００６０】
また、第１結晶粒子の平均結晶粒径は、第２保護層２５ｂを研磨、あるいは切断により除去し、第１保護層２５ａを露出させて、第１保護層２５ａの露出面をＳＥＭを用いて撮影する。以下、第２結晶粒子と同じため説明は省略する。
【００６１】
また、第２保護層２５ｂの厚みの値が、第１保護層２５ａの厚みの値よりも大きくてもよい。それにより、記録媒体Ｐと接触する第２保護層２５ｂにおいて、厚みの値が大きいことにより、保護層２５の耐摩耗性が向上する。また、第１保護層２５ａの厚みの値が小さいことにより、発熱部９の熱を効率よく第２保護層２５ｂに伝熱することができ、サーマルヘッドＸ１の熱効率を向上できる。
【００６２】
さらに、第２保護層２５ｂは、平均結晶粒径が、第１保護層２５ａよりも大きいことにより、第１保護層２５ａに比べて熱伝導しやすい構成となっている。すなわち、第２保護層２５ｂは、平均結晶粒径が大きく、保護層２５の厚み方向に結晶が成長しており、熱伝導しやすい。そのため、第２保護層２５ｂの厚みが厚くなっても、記録媒体Ｐに効率よく伝熱できる。
【００６３】
なお、第１保護層２５ａおよび第２保護層２５ｂの厚みは、サーマルヘッドＸ１を厚み方向に切断し、切断面から測定する。
【００６４】
また、第２保護層２５ｂの算出表面粗の値さが、第１保護層２５ａの算術表面粗さの値よりも大きくてもよい。それにより、記録媒体Ｐと接触する第２保護層２５ｂにおいて、算術表面粗さの値が大きいことにより、第２保護層２５ｂと記録媒体Ｐとの接触面積が減少する。その結果、第２保護層２５ｂに記録媒体Ｐが貼りつく、いわゆるスティッキングが生じにくくなる。
【００６５】
また、発熱部９および電極の一部を被覆する第１保護層２５ａにおいて、算術表面粗さの値が小さいことにより、発熱部９および電極と、第１保護層２５ａとの接触面積が増加し、保護層２５の密着性が向上する。
【００６６】
なお、算術表面粗さＲａは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｆｏｒｃｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて測定する。また、接触型、あるいは非接触型の表面粗さ計を用いてもよい。
【００６７】
保護層２５は、アークプラズマ方式イオンプレーティング、あるいはホロカソード方式イオンプレーティングにより形成することができる。
【００６８】
第１結晶粒子および第２結晶粒子の平均結晶粒径の制御は、例えば、以下の方法により制御することができる。例えば、アークプラズマ方式イオンプレーティング法によって保護層２５を形成する場合、第２保護層２５ｂの成膜時に印加する基板バイアス電圧の絶対値を、第１保護層２５ａを形成するときよりも小さくすればよい。また、第２保護層２５ｂの成膜時の成膜圧を、第１保護層２５ａを形成するときよりも大きくすればよい。また、第２保護層２５ｂの成膜時の温度を、第１保護層２５ａを形成するときよりも高くすればよい。
【００６９】
次に、サーマルヘッドＸ１を有するサーマルプリンタＺ１について、図５を参照しつつ説明する。
【００７０】
本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１と、搬送機構４０と
、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１の筐体（不図示）に配置された取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。
【００７１】
搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図５の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、記録媒体Ｐが、インクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルム（不図示）を搬送する。
【００７２】
プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護層２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。
【００７３】
電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。
【００７４】
サーマルプリンタＺ１は、プラテンローラ５０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行う。
【００７５】
なお、記録媒体Ｐとして、カット紙を用いてもよい。カット紙は、搬送が終わるたびに、カット紙の後端が、第２保護層２５ｂにたたきつけられることとなるが、サーマルヘッドＸ１においては、第２結晶粒子の平均結晶粒径が、第１結晶粒子の平均結晶粒径よりも大きいことから、第２保護層２５ｂの耐摩耗性が向上している。そのため、保護層２５の信頼性が向上しており、信頼性の向上したサーマルプリンタＺ１とすることができる。
【００７６】
以上、本開示のサーマルヘッドは、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、電気抵抗層１５を薄膜によって形成した、発熱部９の薄い薄膜ヘッドを例示して示したが、これに限定されるものではない。各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜によって形成した、発熱部９の厚い厚膜ヘッドであってもよい。
【００７７】
また、発熱部９が基板７の第１面７ｆ上に形成された平面ヘッドを例示して説明したが、発熱部９が基板７の端面に位置する端面ヘッドでもよい。
【００７８】
また蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を形成してもよい。
【００７９】
また、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆する被覆部材２９と同じ材料により形成してもよい。その場合、被覆部材２９を印刷する際に、封止部材１２が形成される領域にも印刷して、被覆部材２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。
【００８０】
また、基板７に直接コネクタ３１を接続した例を示したが、基板７にフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Flexible  printed  circuits）を接続してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
Ｘ１  サーマルヘッド
Ｚ１  サーマルプリンタ
１  放熱板
３  ヘッド基体
７  基板
９  発熱部
１１  駆動ＩＣ
１２  封止部材
１３  蓄熱層
１４  接着部材
１５  電気抵抗層
１７  共通電極
１９  個別電極
２１  第１接続電極
２５  保護層  
２５ａ  第１保護層
２５ｂ  第２保護層
２６  第２接続電極
２７  被覆層
３１  コネクタ
【図１】
2020032607.tif 000003
【図２】
2020032607.tif 000004
【図３】
2020032607.tif 000005
【図４】
2020032607.tif 000006
【図５】
2020032607.tif 000007