(57)【要約】【課題】保護層の表面段差を低減でき、印刷品質の向上を図れるサーマルヘッドを得る。【解決手段】基板表面の凸形状部上に形成した複数の抵抗層と、複数の抵抗層に給電する個別電極及び共通電極と、基板表面を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、凸形状部上に、抵抗層の他端部側で共通電極とは位置を異ならせて該共通電極と同一の厚さを有する補助段差部を設け、印刷媒体の走行方向と直交する方向で補助段差部による保護層の表面高さと共通電極による保護層の表面高さを一致させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に形成された円弧断面の凸形状部と、この凸形状部の上に印刷媒体の走行方向と直交する方向に所定間隔をあけて配置した複数の抵抗層と、前記凸形状部の上で前記複数の抵抗層の長手方向の一端部及び他端部に接続した個別電極及び共通電極と、基板表面を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記凸形状部の上に、前記抵抗層の長手方向の他端部側で前記共通電極とは位置を異ならせて、該共通電極と同一の厚さを有する補助段差部を設け、
前記印刷媒体の走行方向と直交する方向において、この補助段差部による前記保護層の表面高さと前記共通電極による前記保護層の表面高さを一致させたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記補助段差部は、前記抵抗層及び前記共通電極を通過した後の印刷媒体と当接する位置に設けられ、該共通電極に非接触で、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向に延びているサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項２記載のサーマルヘッドにおいて、前記補助段差部は、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向に連続して形成されているサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項２記載のサーマルヘッドにおいて、前記補助段差部は、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向に断続的に形成され、隣り合う前記共通電極の間に位置しているサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記補助段差部は、各共通電極の印刷媒体の走行方向と直交する方向の両端部から延出形成され、隣り合う前記共通電極の間で、一方の共通電極の一端部側の補助段差部と他方の共通電極の他端部側の補助段差部とが印刷媒体の走行方向に重複しているサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記補助段差部は、前記個別電極及び前記共通電極の少なくとも一方と同じ導体材料からなるサーマルヘッド。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記各抵抗層は、平面視コ字形状をしており、前記個別電極は各抵抗層の二股部にそれぞれ導通し、前記共通電極は各抵抗層のブリッジ部に導通しているサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、複数の発熱部を配置したサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーマルヘッドは、図１７に示されるように、基板１の表面の蓄熱層２上に、紙面に垂直な方向に並ぶ複数の抵抗層３と、抵抗層３の表面を覆う絶縁バリア層４と、抵抗層３の長手方向の一端部と他端部に接続した個別電極６と共通電極７と、これら抵抗層３、絶縁バリア層４及び電極６、７を保護する耐摩耗性の保護層８とを備え、プラテンローラに巻き付けられた印刷媒体にインクリボンを介して圧接することで印刷をおこなう。印刷時に印刷媒体により大きな圧力を加えられるように、基板表面には蓄熱層２によって円弧断面（略半円形断面）の凸形状部２ａが形成され、この凸形状部２ａの頂上近傍に複数の抵抗層３が配置されている。このような凸型タイプのサーマルヘッドでは、絶縁バリア層４及び電極６、７を覆うようにして保護層８を成膜すると、保護層８の表面に電極６、７による段差β１、β２が転写されるため、保護層８の成膜後に保護層表面に研磨加工を施し、この段差β１、β２を低減するようにしている。図１７の破線は、研磨加工ライン（研磨加工終了ライン）を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２５０１２７号公報
【特許文献２】特開２０００−２６３８２６号公報
【特許文献３】特開２００５−１４４８６２号公報
【特許文献４】実公平７−１１９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記保護層８の表面研磨加工では、基板頂点側に位置する個別電極６による表面段差β１は低減できるものの、基板側面側に位置する共通電極７による表面段差β２は削られにくく、十分に段差をなくすことができない。この共通電極７による表面段差β２は、印刷媒体の走行方向に直交する方向（共通電極間）の段差であるため、印刷時に印刷媒体にかかる圧力がばらつき、印刷品質（光沢性）の低下を招いていた。保護層８の研磨加工量を増やして共通電極７による表面段差を完全に除去することも考えられるが、この場合には基板頂点側の保護層８の膜厚が薄くなり、異物通過耐性が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、保護層の表面段差を低減でき、印刷品質（光沢性）の向上を図れるサーマルヘッドを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、印刷媒体の走行方向と直交する方向の表面段差をなくす補助段差部を設けることで、印刷媒体（プラテンローラ）からの荷重が発熱部、共通電極及び補助段差部で均一になって印刷媒体への圧痕が低減されること、また、発熱部からの熱を受けた補助段差部で印刷媒体への圧痕がならされることに着目して完成されたものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部と、この凸形状部の上に印刷媒体の走行方向と直交する方向に所定間隔をあけて配置した複数の抵抗層と、前記凸形状部の上で前記複数の抵抗層の長手方向の一端部及び他端部に接続した個別電極及び共通電極と、基板表面を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記凸形状部の上に、前記抵抗層の長手方向の他端部側で前記共通電極とは位置を異ならせて、該共通電極と同一の厚さを有する補助段差部を設け、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向において、この補助段差部による前記保護層の表面高さと前記共通電極による前記保護層の表面高さを一致させたことを特徴としている。
【０００８】
前記補助段差部は、共通電極とは別体にあるいは一体に設けることができる。
【０００９】
前記補助段差部を共通電極と別体に設ける場合には、前記補助段差部は、前記抵抗層及び前記共通電極を通過した後の印刷媒体と当接する位置に設けられ、該共通電極に非接触で、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向に延長させて形成することが好ましい。この補助段差部は、前記印刷媒体の走行方向と直交する方向に連続的にあるいは断続的に形成することができる。断続的に形成する場合、補助段差部は、隣り合う前記共通電極の間に位置させることが好ましい。
【００１０】
前記補助段差部を共通電極と一体に設ける場合には、補助段差部は、各共通電極の印刷媒体の走行方向と直交する方向の両端部から延出形成され、隣り合う前記共通電極の間で、一方の共通電極の一端部側の補助段差部と他方の共通電極の他端部側の補助段差部とが印刷媒体の走行方向に重複していることが好ましい。
【００１１】
補助段差部は、前記個別電極及び前記共通電極の少なくとも一方と同じ導体材料から形成することができる。この態様によれば、個別電極及び共通電極の少なくとも一方と同時に補助段差部を形成することができ、製造工程数が増えることなく、製造容易である。
【００１２】
各抵抗層として、平面視コ字形状の折返タイプを用いる場合には、各抵抗層の二股部にそれぞれ個別電極を導通させ、ブリッジ部に共通電極を導通させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、補助段差部を介して、共通電極による表面段差（印刷媒体の走行方向と直交する方向の表面段差）をなくしたので、印刷時に印刷媒体にかかる圧力が均等になり、補助段差部を具備しない場合に比べて印刷媒体への圧痕を低減できる。また、発熱部からの熱の一部を受けて補助段差部が熱せられ、この補助段差部が印刷媒体に圧接することで、該印刷媒体についた圧痕がならされる作用効果もある。これにより、保護層の表面段差を低減でき、印刷品質（光沢性）の向上を図れるサーマルヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態によるサーマルヘッドの主要部を示す断面図である。
【図２】同サーマルヘッドの主要部を保護層側から見て示す平面図である（保護層は図示省略）。
【図３】図２の部分拡大平面図である。
【図４】同サーマルヘッドの保護層の表面研磨加工を説明する断面図である。
【図５】図４のＶ矢視図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるサーマルヘッドの主要部を保護層側から見て示す平面図である（保護層は図示省略）。
【図７】図６の部分拡大平面図である。
【図８】異なる態様（幅Ｌ、隙間Ｇ）の補助段差部を備えた複数のサーマルヘッドに対して実施した印刷試験結果を示す図である。
【図９】本発明の第３〜５実施形態によるサーマルヘッドの主要部を示す断面図である。
【図１０】第３実施形態によるサーマルヘッドの主要部を保護層側から見て示す平面図である（保護層は図示省略）。
【図１１】図１０の部分拡大平面図である。
【図１２】同サーマルヘッドの保護層の表面研磨加工を説明する断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態によるサーマルヘッドの主要部を保護層側から見て示す平面図である（保護層は図示省略）。
【図１４】図１３の部分拡大平面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態によるサーマルヘッドの主要部を保護層側から見て示す平面図である（保護層は図示省略）。
【図１６】図１５の部分拡大平面図である。
【図１７】従来構造のサーマルヘッドを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１〜図５は、本発明を適用したサーマルヘッドの第１実施形態を示している。図１はサーマルヘッド１００の主要部の断面図、図２はサーマルヘッド１００を保護層側から見て示す平面図（保護層は図示省略）、図３は図２の部分拡大図を示している。図１〜図５において、印刷媒体の走行方向は図示Ｙ方向で示される。
【００１６】
サーマルヘッド１００は、基板１０１の表面に、一様な円弧断面（略半円形断面、軸線方向に一様な滑らかな凸断面）の凸形状部１０２ａを有する蓄熱層１０２を備えている。蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの上には、平面視コ字形状をなす複数の抵抗層１０３と、複数の抵抗層１０３の実際に発熱させる部分の表面を覆う絶縁バリア層１０４と、抵抗層１０３を長手方向に通電する電極（個別電極１０６、共通電極１０７）と、耐摩耗性の保護層１０８とが形成されている。
【００１７】
複数の抵抗層１０３は、図２及び図３に示されるように、印刷媒体の走行方向（図示Ｙ方向）に対して所定の傾斜角θをもつように形成され、同走行方向に対して直交する方向に所定間隔をあけて列状に配置されている。別言すれば、複数の抵抗層１０３の長手方向は、印刷媒体の走行方向から所定角度θだけずらして設定され、印刷媒体の走行方向とは非直交かつ非平行である。この抵抗層１０３の絶縁バリア層１０４で表面が覆われた領域が発熱部１０５である。よって、複数の発熱部１０５も、その長手方向が印刷媒体の走行方向に対して所定の傾斜角θをもち、印刷媒体の走行方向と直交する方向に所定間隔をあけて列状に位置している。抵抗層１０３の膜厚は一定であるため、発熱部１０５の電気抵抗値は、絶縁バリア層１０４の幅寸法及び長さ寸法により規定されている。なお、絶縁バリア層１０４は、省略可能であり、特に抵抗層１０３の電気抵抗値を別途トリミングで調整する場合は必要が無い。
【００１８】
個別電極１０６は、平面視コ字形状をなす複数の抵抗層１０３の長手方向の一端二股部１０３ａにそれぞれ電気的に接続し、絶縁バリア層１０４の長手方向の一端部にオーバーレイしている。この個別電極１０６の平面形状は、印刷媒体の走行方向に延びる細長の矩形をなしている。個別電極１０６の絶縁バリア層１０４とのオーバーレイ量は、パターニングのアライメントのばらつきを考慮して５〜１０μｍ程度である。
【００１９】
共通電極１０７は、すべての発熱部１０５に共通に導通する電極であって、複数の抵抗層１０３の長手方向の他端ブリッジ部（折返部）１０３ｂ側に接続し、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端部にオーバーレイしている。この共通電極１０７の平面形状は、印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に延びる細長の矩形をなしている。共通電極１０７の絶縁バリア層１０４とのオーバーレイ量は、パターニングのアライメントのばらつきを考慮して５〜１０μｍ程度である。
【００２０】
上記構成のサーマルヘッド１００には、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの上にさらに、発熱部１０５及び共通電極１０７を通過した後の印刷媒体と当接するよう（共通電極１０７に関して個別電極１０６とは反対側）に位置させて、該共通電極１０７とは非接触で、かつ、電気的に独立した補助段差部１１０が設けられている。補助段差部１１０は、印刷媒体の走行方向の幅Ｌで同印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に細長く延びる矩形状をなし、共通電極１０７が形成されている範囲の全長に渡って連続して形成されている。補助段差部１１０の厚さは、共通電極１０７の厚さと同一である。この補助段差部１１０は、共通電極１０７及び個別電極１０６と同じ導体材料で形成されていると好ましいが、導体材料以外で形成することも可能である。補助段差部１１０と共通電極１０７の隙間Ｇ（図３）は、例えば５〜２０μｍ程度である。
【００２１】
保護層１０８は、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部１１０を覆って形成されており、インクリボン等との接触から発熱部１０５、個別電極１０６及び共通電極１０７を保護する。保護層１０８の成膜段階では個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部１１０よる段差がそれぞれ保護層１０８の表面に転写されるが、成膜後の研磨加工（図４及び図５）により保護層１０８の表面は平滑化される。この平滑化により、印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）において、共通電極１０７による保護層１０８の表面高さと保護段差部１１０による保護層１０８の表面高さが一致し、保護層１０８の表面段差は所定値以下（例えば０．１μｍ以下）に抑えられている。同様に、個別電極１０６及び共通電極１０７による保護層１０８の表面段差も所定値以下（例えば０．１μｍ以下）に抑えられている。
【００２２】
次に、図４及び図５を参照し、サーマルヘッド１００の製造方法について説明する。
【００２３】
先ず、平坦な基板１０１の上に、該基板１０１の一端部側に一様な円弧断面の凸形状部１０２ａを有する蓄熱層１０２を形成する。基板１０１には例えばシリコン、窒化アルミニウム、セラミック材料または金属材料を用い、蓄熱層１０２には例えばガラスのような高断熱材料を用いる。このような凸形状部を含む基板表面は、基板自体に一様な円弧断面の凸形状部を形成し、この凸形状部を含む基板表面に一定膜厚の蓄熱層を全面的に形成することで構成してもよい。
【００２４】
次に、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの上に、抵抗層１０３を形成する。抵抗層１０３は、凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐに位置させ、印刷媒体の走行方向（図示Ｙ方向）に対して所定角度θだけ傾斜させた所定長及び所定幅の平面視コ字形状とし、同走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に所定間隔をあけて列状に配置して形成する。ここで、凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐとは、基板１０１からの距離が最大となる頂上位置Ｐ'との表面高さの差が所定値以下（例えば１５μｍ以下）である範囲を意味する。抵抗層１０３には、Ｔａ2Ｎ5やＴａ−ＳｉＯ2等のサーメット材料を用いる。抵抗層１０３の膜厚は一定である。
【００２５】
次に、抵抗層１０３の上に、抵抗層１０３の平面形状と相似形状で該抵抗層１０３の平面形状より小さい絶縁バリア層１０４を形成する。この絶縁バリア層１０４により、各抵抗層１０３において通電時に実際に発熱する発熱部１０５が規定される。上述のように抵抗層１０３の膜厚は一定であるから、発熱部１０５の電気抵抗値は、絶縁バリア層１０４の幅寸法及び長さ寸法で定まる。絶縁バリア層１０４にはＳｉＯ2を用いる。複数の発熱部１０５は、複数の抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４と同様に、印刷媒体の走行方向（図示Ｙ方向）に対して所定の傾斜角θをもち、同走行方向と直交する方向に所定間隔をあけて列状に配置される。
【００２６】
続いて、蓄熱層１０２、抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４の上に、例えばＡｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ等からなる導体膜を全面的に成膜する。そして、パターニングにより、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａ上に、印刷媒体の走行する方向に向かって順に個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部１１０を形成する。ここで、補助段差部１１０は、共通電極１０７とは非接触で電気的に絶縁させ、該共通電極１０７の形成範囲の全長に渡って連続した、印刷媒体の走行方向と直交する方向に延びる細長の平面視矩形状に形成する（図２、図３）。実際的に補助段差部１１０は、共通電極１０７と電気的に接続しない範囲で可及的に共通電極１０７側へ寄せて設けることが好ましい。共通電極１０７は、印刷媒体の走行方向と直交する方向に延びる細長の平面視矩形状で形成し、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端ブリッジ部１０３ｂにオーバーレイさせて抵抗層１０３の長手方向の他端部に導通接続させる。一方、個別電極１０８は、印刷媒体の走行方向に直交して延びる平面視矩形状で形成し、絶縁バリア層１０４の長手方向の一端部にオーバーレイさせて抵抗層１０３の長手方向の一端二股部１０３ａに導通接続させる。
【００２７】
続いて、図４に示すように、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部１１０の上に保護層１０８を所定値（例えば６μｍ程度）の膜厚で成膜する。成膜段階では、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの上方に位置させて、個別電極１０６及び共通電極１０７による段差α１、α２、共通電極１０７及び補助段差部１１０による段差α３がそれぞれ保護層１０８の表面に転写形成されている。
【００２８】
続いて、同図４及び図５に示すように、保護層１０８の表面に研磨加工を施す。図４の直線Ｍは圧接する印刷媒体を示し、図４及び図５の破線Ｈは研磨加工の終了位置である研磨加工ラインを示している。この研磨加工は、印刷媒体の走行方向に直交する方向（図示Ｘ方向）において共通電極１０７による保護層１０８の表面高さと補助段差部１１０による保護層１０８の表面高さが一致するように、すなわち、印刷媒体の走行方向と直交する方向の共通電極１０７による表面段差がなくなるまで、実施する。図５では、共通電極１０７の上方に位置する保護層を保護層１０８Ａで示し、補助段差部１１０の上方に位置する保護層１０８Ｂにハッチングを付して示してある。
【００２９】
本実施形態では、保護層１０８の成膜段階（研磨加工前）で共通電極１０７による保護層１０８の表面と補助段差部１１０による保護層１０８の表面の加工レート差が５０％程度あるので、保護層１０８を少なくとも１．０μｍ削る。ここで、個別電極１０６及び共通電極１０７による表面段差α１、α２は、表面高さが最も高くなる領域（凸形状部１０２ａの頂点領域Ｐ）に位置しているので、上記研磨加工で同時に容易に削られる。具体的に本実施形態の表面段差α１、α２は、保護層１０８の成膜段階（研磨加工前）で０．９μｍであったが、研磨加工後は０．１μｍ以下となった。一方、共通電極１０７と補助段差部１１０による表面段差α３は、表面段差α１よりも表面高さが低い領域（凸形状部１０２ａの中腹領域）に位置しているため、上記研磨加工で完全には除去されないが、共通電極１０７と補助段差部１１０の間隔を狭小としてあるので、表面段差α３が残存していても無視できる程度であり、印刷品質への影響は少ない。具体的に本実施形態の表面段差α３は、保護層１０８の成膜段階（研磨加工前）で０．９μｍ、研磨加工後は０．３μｍ以下となった。
【００３０】
以上の工程により、図１及び図２に示されるサーマルヘッド１００が得られる。
【００３１】
サーマルヘッド１００による印刷動作時に、印刷媒体は、個別電極１０６側から共通電極１０７側に向かって走行し、保護層１０８に圧接した状態で発熱部１０５により印刷される。上述の研磨加工を施した保護層１０８は、印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に表面段差（共通電極１０７による表面段差）がないので、印刷媒体からの荷重が発熱部１０５、共通電極１０７及び補助段差部１１０の上方位置で均等に分散され、発熱部１０５及び共通電極１０７の上方への荷重集中を回避できる。これにより、補助段差部１１０を具備しない場合に比べて、保護層１０８の発熱部１０５及び共通電極１０７の上方位置での荷重が低減するので、印刷媒体への圧痕は小さくなる。
【００３２】
そして、発熱部１０５で印刷された印刷媒体は、保護層１０８に圧接したまま共通電極１０７の上方位置を通過し、さらに補助段差部１１０の上方位置を通過する。サーマルヘッド１００の印刷動作中は、発熱部１０５の熱の一部が補助段差部１１０側へ伝わり、この熱せられた補助段差部１１０と印刷媒体が圧接することで、発熱部１０５でついた圧痕が補助段差部１１０によりならされる（以下、これを「アイロン効果」という）。これにより、印刷媒体への圧痕をより一層低減することができる。
【００３３】
図６及び図７は、本発明を適用したサーマルヘッドの第２実施形態を示している。図６は、サーマルヘッド２００を保護層側から見て示す平面図（保護層は図示省略）、図７は、図６の部分拡大図である。
【００３４】
第２実施形態は、共通電極１０７が形成されている範囲の全長に渡って連続的に設けた第１実施形態の補助段差部１１０に替えて、共通電極１０７が形成されている範囲の全長に渡って補助段差部２１０を断続的に設けた実施形態である。補助段差部２１０以外の構成は、第１実施形態と同一である。
【００３５】
補助段差部２１０は、印刷媒体の走行方向（図示Ｙ方向）の幅Ｌで印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に延びる矩形状をなし、該印刷媒体の走行方向と直交する方向に隣り合う共通電極１０７の隙間を埋めるようにして、共通電極１０７と互い違いに配置されている。本実施形態では、パターニングのアライメントのばらつきを考慮して、補助段差部２１０の長さ寸法（印刷媒体の走行方向と直交する方向の寸法）を、印刷媒体の走行方向で該補助段差部２１０と共通電極１０７が一部重複するように設定してある。補助段差部２１０の厚さは、共通電極１０７の厚さと同一である。この補助段差部２１０は、共通電極１０７及び個別電極１０６と同じ導体材料で形成されていると好ましいが、導体材料以外で形成することも可能である。補助段差部２１０と共通電極１０７の隙間Ｇ（図７）は、例えば５〜２０μｍ程度である。
【００３６】
保護層１０８には、成膜段階で個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部２１０よる段差がそれぞれ保護層１０８の表面に転写されるが、成膜後の研磨加工で保護層１０８の表面は平滑化される。この平滑化により、印刷媒体の走行方向と直交する方向においては、共通電極１０７による保護層１０８の表面高さと保護段差部２１０による保護層１０８の表面高さが一致し、保護層１０８の共通電極１０７による表面段差は０．１μｍ以下に抑えられている。同様に、個別電極１０６による保護層１０８の表面段差も０．１μｍ以下に抑えられている。なお、共通電極１０７と補助段差部２１０による保護層１０８の表面段差は、上記研磨加工で完全には除去されないが、共通電極１０７と補助段差部２１０の隙間Ｇが狭小であるため、残存していても印刷品質への影響は少ない。具体的に共通電極１０７と補助段差部２１０による保護層１０８の表面段差は、保護層１０８の成膜段階（研磨加工前）で０．９μｍ、研磨加工後は０．３μｍ以下となった。
【００３７】
以上のように印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）に断続的に配置した補助段差部２１０を設けても、第１実施形態と同様に成膜後の研磨加工で、補助段差部２１０による保護層１０８の表面高さと共通電極１０７による保護層１０８の表面高さを一致させることができる。すなわち、補助段差部２１０によって、印刷媒体の走行方向と直交する方向の保護層１０８の共通電極１０７による表面段差を解消することができる。したがって、印刷動作時は、印刷媒体からの荷重が発熱部１０５、共通電極１０７及び補助段差部２１０の上方位置で均等に分散され、発熱部１０５及び共通電極１０７の上方への荷重集中を回避できる。これにより、補助段差部２１０を具備しない場合に比べて、保護層１０８の発熱部１０５及び共通電極１０７の上方位置での荷重が低減するので、印刷媒体への圧痕は小さくなる。同時に、補助段差部２１０は、印刷動作中は発熱部１０５からの熱の一部により熱せられ、印刷媒体と圧接することで該印刷媒体に発熱部１０５でついた圧痕をならすアイロン効果が得られる。これにより、印刷媒体への圧痕を一層低減することができる。
【００３８】
図９〜図１２は、本発明を適用したサーマルヘッドの第３実施形態を示している。図９はサーマルヘッド３００の主要部を示す断面図、図１０はサーマルヘッド３００を保護層側から見て示す平面図（保護層は図示省略）、図１１は図１０の部分拡大図、図１２はサーマルヘッド３００の研磨加工を説明する断面図である。
【００３９】
第３実施形態は、発熱部１０５及び共通電極１０７を通過した後の印刷媒体と当接する位置に該共通電極１０７とは非接触で設けた第１実施形態の補助段差部１１０に替えて、隣り合う共通電極１０７の間に、該共通電極１０７と一体に補助段差部３１０を設けた実施形態である。補助段差部３１０以外の構成は、第１実施形態と同一である。
【００４０】
補助段差部３１０は、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの上に、各共通電極１０７の印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）の両端部から延出形成されていて、一端部側の補助段差部３１０ａと他端部側の補助段差部３１０ｂが、印刷媒体の走行方向と直交する方向に隣り合う共通電極１０７の隙間を埋めるように、互い違いに配置されている。図１１の一点鎖線で示すように、印刷媒体の走行方向において、一つの共通電極１０７の一端部側の補助段差部３１０ａと、同共通電極と隣り合う共通電極１０７の他端部側の補助段差部３１０ｂは、重複している。
【００４１】
補助段差部３１０の厚さは、共通電極１０７の厚さと同一である。この補助段差部３１０は、共通電極１０７と同じ導体材料で形成されているが、導体材料以外で形成することも可能である。
【００４２】
保護層１０８には、成膜段階で個別電極１０６、共通電極１０７及び補助段差部３１０（３１０ａ、３１０ｂ）による段差がそれぞれ保護層１０８の表面に転写されるが、成膜後の研磨加工で保護層１０８の表面は平滑化される。研磨加工は、印刷媒体の走行方向に直交する方向（図示Ｘ方向）において共通電極１０７による保護層１０８の表面高さと補助段差部３１０による保護層１０８の表面高さが一致するように、すなわち、印刷媒体の走行方向と直交する方向の共通電極１０７による表面段差がなくなるまで、実施する。これにより、印刷媒体の走行方向と直交する方向においては、共通電極１０７による保護層１０８の表面高さと保護段差部３１０による保護層１０８の表面高さが一致し、保護層１０８の共通電極１０７による表面段差は０．１μｍ以下に抑えられている。同様に、個別電極１０６による保護層１０８の表面段差も０．１μｍ以下に抑えられている。具体的に共通電極１０７と補助段差部３１０による保護層１０８の表面段差は、保護層１０８の成膜段階（研磨加工前）で０．９μｍ、研磨加工後は０．３μｍ以下となった。図１２では、共通電極１０７の上方に位置する保護層を保護層１０８Ａで示し、補助段差部３１０の上方に位置する保護層１０８Ｂにハッチングを付して示してある。
【００４３】
上記補助段差部３１０によっても、第１実施形態と同様に、成膜後の研磨加工で、補助段差部２１０による保護層１０８の表面高さと共通電極１０７による保護層１０８の表面高さを一致させることができる。すなわち、補助段差部３１０によって、印刷媒体の走行方向と直交する方向の保護層１０８の共通電極１０７による表面段差を解消することができる。
【００４４】
図１３及び図１４は、本発明を適用したサーマルヘッドの第４実施形態を示している。図１３はサーマルヘッド４００を保護層側から見て示す平面図（保護層は図示省略）、図１４は図１３の部分拡大図である。このサーマルヘッド４００の主要部を示す断面図及び研磨加工を説明する断面図は、図１０及び図１２に示される第３実施形態と同様になる。
【００４５】
第４実施形態は、第３実施形態の補助段差部３１０の変形例であって、共通電極１０７の印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）の一端部側から延出させた補助段差部４１０ａと、他端部側から延出させた一対の４１０ｂ、４１０ｃとからなる補助段差部４１０を設けた実施形態である。
【００４６】
補助段差部４１０ａは共通電極１０７の一端部の中央位置から延出し、一対の補助段差部４１０ｂ、４１０ｃは共通電極１０７の他端部の左右方向から延出していて、印刷媒体の走行方向と直交する方向に隣り合う共通電極１０７の隙間を埋めるように、互い違いに配置されている。図１４の一点鎖線で示すように、印刷媒体の走行方向において、一つの共通電極１０７の一端部側の補助段差部４１０ａと、同共通電極と隣り合う共通電極１０７の他端部側の補助段差部４１０ｂ、４１０ｃは重複している。この補助段差部４１０は、平面形状以外の点では補助段差部３１０と同一である。
【００４７】
図１５及び図１６は、本発明を適用したサーマルヘッドの第５実施形態を示している。図１５はサーマルヘッド５００を保護層側から見て示す平面図（保護層は図示省略）、図１６は図１５の部分拡大図である。このサーマルヘッド５００の主要部を示す断面図及び研磨加工を説明する断面図は、図１０及び図１２に示される第３実施形態と同様になる。
【００４８】
第５実施形態は、第３実施形態の補助段差部３１０の変形例であって、共通電極１０７の印刷媒体の走行方向と直交する方向（図示Ｘ方向）の両端部から延出させた、三角形状の補助段差部５１０ａ、５１０ｂからなる補助段差部５１０を凸形状部１０２ａの上に設けた実施形態である。
【００４９】
補助段差部５１０ａ、５１０ｂは、印刷媒体の走行方向と直交する方向に隣り合う共通電極１０７の隙間を埋めるように、互い違いに配置されている。図１６の一点鎖線で示すように、印刷媒体の走行方向において、一つの共通電極１０７の一端部側の補助段差部５１０ａと、同共通電極と隣り合う共通電極１０７の他端部側の補助段差部５１０ｂは重複している。この補助段差部５１０ａ、５１０ｂと共通電極１０７は、全体として菱形形状をなしている。この補助段差部５１０は、平面形状以外の点では補助段差部３１０と同一である。
【００５０】
上記補助段差部４１０、５１０によっても、第１実施形態と同様に、成膜後の研磨加工で、補助段差部４１０、５１０による保護層１０８の表面高さと共通電極１０７による保護層１０８の表面高さを一致させることができ、印刷媒体の走行方向と直交する方向の保護層１０８の共通電極１０７による表面段差を解消することができる。
【００５１】
図８は、第１実施形態によるサーマルヘッド１００を用い、補助段差部１１０の態様（幅Ｌ、隙間Ｇ、共通電極１０７との段差）を異ならせた参照例１〜８に対して実施した印刷評価試験結果を示している。この印刷評価試験は、プラテン押圧３９．２ｋｇ・ｍ／ｓ2、ゴム硬度５０度、ローラ径１０ｍｍの条件における黒ベタ印刷により実施した。
【００５２】
参照例１は、補助段差部１１０を設けず、表面段差をほぼ無くすように保護層１０８を研磨したものであり（段差≦０．１μｍ）、理想的な印刷状態を示している。一方、参照例５、６は、補助段差部１１０（Ｌ＝６０μｍ、Ｇ＝１５μｍ）を設け、かつ、参照例１よりも研磨加工量を大きくしたものであるが、参照例１と同様にほぼ理想的な印刷状態となっている。図８の印刷評価試験は、本発明の補助段差部１１０の寸法及び研磨加工量をどのようにすれば、これら参照例１、５、６に近づけることができるかを評価したものである。図８において、縦軸は、補助段差部１１０の幅Ｌ（印刷媒体の走行方向と平行な方向の寸法、図３参照）または共通電極１０７と補助段差部１１０の段差（＝保護層１０８の研磨加工量）を示しており、横軸は、印刷媒体の走行方向と並行な方向における共通電極１０７と補助段差部１１０の隙間Ｇ（図３参照）を示している。
【００５３】
参照例２、３、４は、隙間Ｇ及び段差がほぼ同一となる補助段差部１１０を設け、この補助段差部１１０の幅Ｌを異ならせたものであって、補助段差部１１０の幅Ｌは参照例２から参照例４にむかうにつれて大きくなっている。また、参照例３、７、８は、幅Ｌ及び段差がほぼ同一となる補助段差部１１０を設け、隙間Ｇを異ならせたものであって、隙間Ｇは参照例３から参照例８にむかうにつれて大きくなっている。さらに、参照例５、６、７は、幅Ｌ及び隙間Ｇを同一にした補助段差部１１０を設け、段差を異ならせたものであって、段差は参照例５から参照例７にむかうにつれて大きくなっている。
【００５４】
まず、補助段差部１１０の幅Ｌを異ならせた参照例２、３、４に注目してみると、この参照例２〜４では有意差は見られない。しかし、補助段差部１１０の幅Ｌが大きくなると、補助段差部１１０の印刷媒体との接触面積が大きくなることから印刷媒体に対する単位面積当たりの押圧力が小さくなってアイロン効果が低下し、逆に補助段差部１１０の幅Ｌが小さくなると、補助段差部１１０の印刷媒体との接触面積が小さくなることから印刷媒体に対する単位面積当たりの押圧力が大きくなってアイロン効果が向上すると推測される。よって、補助段差部１１０の幅Ｌは小さいほうが好ましい。ただし、補助段差部１１０の幅Ｌが小さすぎると、加工精度が要求されるため、寸法精度の確保が難しくなる。また、発熱部１０５から補助段差部１１０へ伝わる絶対的な熱量が小さいことからアイロン効果が低減されると推測できる。これらを勘案すると、補助段差部１１０の幅Ｌは、１０μｍ≦Ｌ≦６０μｍ程度とするのが実際的である。
【００５５】
次に、共通電極１０７と補助段差部１１０の隙間Ｇを異ならせた参照例３、７、８に注目してみると、隙間Ｇが大きいものほど印刷濃度ムラ（縦縞）が強くあらわれている。これは、隙間Ｇが大きくなるほど発熱部１０５から補助段差部１１０へ伝わる熱量が減少し、アイロン効果が低減されるためと推測される。隙間Ｇは、共通電極１０７と補助段差部１１０が導通しない範囲で、可及的に小さくすることが好ましいが、小さすぎると補助段差部１１０と共通電極１０７が同じ導電材料からなるため、絶縁性の確保が難しくなる。これらを勘案すると、共通電極１０７と補助段差部１１０の隙間Ｇは、５〜２０μｍ程度とすることが実際的である。
【００５６】
さらに、共通電極１０７と補助段差部１１０の段差（保護層１０８の研磨加工量）を異ならせた参照例５、６、７に注目してみると、上述したように参照例５、６ではほぼ理想的な印刷状態が得られているのに対し、これら参照例５、６よりも研磨加工量の大きい参照例７では印刷濃度ムラ（縦縞）があらわれている。
【００５７】
したがって、補助段差部１１０の幅Ｌは小さいものほど、また、共通電極１０７と補助段差部１１０の隙間Ｇは小さいものほど、そして、共通電極１０７と補助段差部１１０の段差は小さいものほど、印刷濃度ムラが少なく、印刷品質が優れていることが明らかである。以上の印刷評価結果から、保護層１０８の段差が微小になるまで研磨加工しなくても、補助段差部１１０を設けることで、研磨加工工程を長くすることなく、印刷品質を向上できることが明らかである。
【００５８】
以上のように各実施形態では、補助段差部１１０（２１０〜５１０）を設けて、保護層１０８の印刷媒体の走行方向と直交する方向の共通電極１０７による表面段差をなくしたので、印刷媒体からの荷重を発熱部１０５、共通電極１０７及び補助段差部１１０（２１０〜５１０）の上方位置で均等に受ける構造となり、補助段差部１１０（２１０〜５１０）を具備しない場合に比べて発熱部１０５及び共通電極１０７の上方位置で受ける荷重が低減し、印刷媒体への圧痕を小さくすることができる。また、発熱部１０５からの熱を受けた補助段差部１１０（２１０〜５１０）が印刷媒体に圧接することで、アイロン効果が得られ、印刷媒体への圧痕をさらに低減できる。これにより、印刷品質の向上を図ることができる。
【００５９】
上記補助段差部１１０（２１０〜５１０）を形成するにあたっては、蓄熱層１０２、複数の抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４の上に全面形成した導体膜をパターニングする際のマスクパターンを変更することで対応でき、新たな工程が増えることなく、製造容易である。
【００６０】
また各実施形態では、複数の抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４が印刷媒体の走行方向と直交する方向に対して傾斜角θを持つように形成したので、印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する発熱部１０５間の段差が低減している。同時に、印刷時には共通電極１０７及び絶縁バリア層１０４を介して、必ずいずれかの発熱部１０５が印刷媒体に圧接している状態となる（どの発熱部１０５も印刷媒体に圧接していない状態はなくなる）ので、隣接する発熱部１０５間の段差による印刷ムラを軽減できる。
【００６１】
なお、各実施形態では、所定幅と所定長の平面視コ字形状の抵抗層１０３を備えているが、抵抗層は、蓄熱層の上に全面形成されていてもよい。抵抗層を蓄熱層の上に全面的に備えた場合でも、絶縁バリア層によって、通電時に実際に発熱する発熱部が規定される。
【符号の説明】
【００６２】
１００  サーマルヘッド
１０１  基板
１０２  蓄熱層
１０２ａ  凸形状部
１０３  抵抗層
１０４  絶縁バリア層
１０５  発熱部
１０６  個別電極
１０７  共通電極
１０８  保護層
１１０  補助段差部
２００  サーマルヘッド
２１０  補助段差部
３１０  補助段差部
４１０  補助段差部
５１０  補助段差部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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