(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上板基板と、
該上板基板の一面側に積層状態に接合される支持基板と、
前記上板基板の他面側に設けられた発熱抵抗体と、
前記上板基板と前記支持基板との間に設けられ、前記発熱抵抗体に対応する領域に空洞部が形成された中間層とを備え、
前記中間層が、前記上板基板および前記支持基板の融点よりも低い薄板状に形成された薄板ガラスであるサーマルヘッド。
【請求項２】
前記薄板ガラスが、ガラス粉末と低融点ガラス粉末とを混合して構成されている請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記中間層が、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成されている請求項１または請求項２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のサーマルヘッドを備えるプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルヘッドおよびプリンタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタに用いられるサーマルヘッドにおいて、支持基板と上板基板との間に中間層を設け、この中間層の発熱抵抗体に対応する領域に空洞部が形成されたサーマルヘッドが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示されているサーマルヘッドは、中間層に形成された空洞部を熱伝導率の低い断熱層として機能させ、発熱抵抗体から支持基板側に伝わる熱量を低減することで、熱効率を向上して消費電力の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８３５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているサーマルヘッドにおいて、支持基板の材質を熱伝導性の良いシリコン、セラミック(アルミナ)、金属(アルミや銅)などとした場合、サーマルヘッドの熱効率を向上させるためには、支持基板への放熱を抑制するために中間層を一定以上の厚さとする必要がある。
【０００６】
一方、中間層を厚くし過ぎると、支持基板への放熱が著しく低下して、上板基板の温度が過度に上昇してしまい、印字の品質が低下してしまう。したがって、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を抑制するためには、中間層の厚さを数１０μｍから１００μｍ程度にする必要がある。
【０００７】
しかしながら、ガラスペーストによるスクリーン印刷によって中間層を形成した場合には、焼成後のガラス厚さは５μｍから２０μｍ程度までしか得られないという不都合がある。また、高分子樹脂によるフォトリソグラフィによって中間層を形成した場合には、中間層が柔らかく熱膨張率が高いため、連続した発熱により中間層が変質したり、熱応力によって上板基板との接合力が低下するという不都合がある。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、支持基板と上板基板との間に中間層を有するサーマルヘッドにおいて、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を抑制することができるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様は、上板基板と、該上板基板の一面側に積層状態に接合される支持基板と、前記上板基板の他面側に設けられた発熱抵抗体と、前記上板基板と前記支持基板との間に設けられ、前記発熱抵抗体に対応する領域に空洞部が形成された中間層とを備え、前記中間層が、前記上板基板および前記支持基板の融点よりも低い融点を有する薄板状に形成された薄板ガラスであるサーマルヘッドである。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、発熱抵抗体が設けられた上板基板が、発熱抵抗体から発生した熱を蓄える蓄熱層として機能する。また、積層状態に接合される上板基板と支持基板との間に、空洞部が形成された中間層を設けることで、支持基板と上板基板との間に空洞部が形成される。この空洞部は、発熱抵抗体に対応する領域に形成されており、発熱抵抗体から発生した熱を遮断する断熱層として機能する。したがって、本発明の第１の態様によれば、発熱抵抗体から発生した熱が、上板基板を介して支持基板へ伝わって放散してしまうことを抑制することができ、発熱抵抗体から発生した熱の利用率、すなわちサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。
【００１１】
ここで、中間層は、上板基板および支持基板の融点よりも低い融点を有する板状のガラス材料で形成されている。したがって、上板基板や支持基板が変形しない程度の温度範囲で溶解させることで、上板基板と支持基板とを接着することができる。そして、中間層を板状のガラス材料で形成することで、中間層を所定の厚さとすることができ、印字の品質を保ちつつ、支持基板への放熱を少なくしてサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。また、中間層をガラス材質で形成することで、上板基板と同様の熱膨張率とすることができ、熱による変質や熱応力による上板基板との接合力の低下を抑制することができる。
【００１２】
上記態様において、前記中間層が、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成されていることとしてもよい。
中間層の厚さを５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成することで、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を少なくしてサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。
【００１３】
上記第１の態様において、前記中間層が、スクリーン印刷によるガラスペーストの薄膜層が複数積層して形成されている。
ガラスペーストをスクリーン印刷することで、５μｍから２０μｍ程度の薄膜層を形成することができる。このスクリーン印刷を繰り返し行って、この薄膜層を複数積層することで、５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層を形成することができる。これにより、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を少なくしてサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。
【００１４】
上記態様において、前記中間層が、ガラス粉末と結合剤との混合材をシート状に形成したグリーンシートが少なくとも１枚積層して形成されていることとしてもよい。
中間層を少なくとも１枚のシート状のグリーンシートを積層して形成することで、中間層の厚さの加工精度を向上することができる。これにより、容易に５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層を形成することができ、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を少なくしてサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。
【００１５】
上記態様において、中間層を薄板状に形成された薄板ガラスで形成することで、中間層の厚さの加工精度を向上することができる。これにより、容易に５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層を形成することができ、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を少なくしてサーマルヘッドの熱効率を向上することができる。なお、薄板ガラスは、ウェットエッチングやドライエッチング等により所望の厚さとすることができる。
【００１６】
本発明の他の態様は、上記のサーマルヘッドを備えるプリンタである。
このようなプリンタによれば、上記のサーマルヘッドを備えているため、印字の品質を保ちつつ、サーマルヘッドの熱効率を向上して印刷に必要なエネルギー量を低減することができる。これにより、少ない電力で感熱紙に印刷することができ、バッテリーの持続時間を長期化させることができる。また、サーマルヘッドの破損による故障を防止して装置としての信頼性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、支持基板と上板基板との間に中間層を有するサーマルヘッドにおいて、印字の品質を保ちつつ支持基板への放熱を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るサーマルプリンタの概略構成図である。
【図２】図１のサーマルヘッドを保護膜側から見た平面図である。
【図３】図２のサーマルヘッドのＡ−Ａ矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係るサーマルヘッド１およびサーマルプリンタ１０について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るサーマルヘッド１は、例えば図１に示すようなサーマルプリンタ１０に用いられており、印刷データに基づいて複数の発熱素子を選択的に駆動することによって感熱紙１２等の印刷対象物に印刷を行うものである。
【００２０】
サーマルプリンタ１０は、本体フレーム１１と、中心軸が水平に配置されるプラテンローラ１３と、プラテンローラ１３の外周面に対向して配置されるサーマルヘッド１と、サーマルヘッド１を支持している放熱板１５（図３参照）と、プラテンローラ１３とサーマルヘッド１との間に感熱紙１２を送り出す紙送り機構１７と、サーマルヘッド１を感熱紙１２に対して所定の押圧力で押し付ける加圧機構１９とを備えている。
【００２１】
プラテンローラ１３には、加圧機構１９の作動により、サーマルヘッド１および感熱紙１２が押し付けられるようになっている。これにより、プラテンローラ１３からの反力が感熱紙１２を介してサーマルヘッド１に加えられるようになっている。
放熱板１５は、例えば、アルミ等の金属、樹脂、セラミックスまたはガラス等からなる板状部材であり、サーマルヘッド１の固定および放熱を目的とするものである。
【００２２】
サーマルヘッド１は、図２に示すように、発熱抵抗体７および電極部８が、矩形状の支持基板３の長手方向に複数配列されている。矢印Ｙは、紙送り機構１７による感熱紙１２の送り方向を示している。また、後述する中間層６には、支持基板３の長手方向に延びる矩形状の凹部２が形成されている。
【００２３】
図２のＡ−Ａ矢視断面図が、図３に示されている。
サーマルヘッド１は、図３に示すように、放熱板１５に支持された支持基板３と、支持基板３の上端面側に積層状態に接合される上板基板５と、上板基板５と支持基板３との間に形成された中間層６と、上板基板５上に設けられた発熱抵抗体７と、発熱抵抗体７の両側に設けられた電極部８と、発熱抵抗体７および電極部８を覆い、これらを磨耗や腐食から保護する保護膜９とを有している。
【００２４】
支持基板３は、例えば、３００μｍ〜１ｍｍ程度の厚さを有するガラス基板やシリコン基板等の絶縁性の基板である。ここでは、支持基板３として、９９．５％のアルミナ成分を有するセラミック板を用いる。
【００２５】
中間層６は、支持基板３および上板基板５の融点よりも低い融点を有する板状の低融点ガラスで形成されている。ここでは、中間層６として、３５０℃から４５０℃の融点を有する低融点ガラスを採用する。中間層６は、スクリーン印刷によってガラスペーストの薄膜層を複数積層させることで、５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成されている。
【００２６】
ガラスペーストは、粉末状の低融点ガラスと、それを分散させる有機媒質とから構成されている。
低融点ガラスとは、ガラス転移温度が摂氏６００℃以下程度のガラスである。このガラスは、電子部品において絶縁、封止、接着等の用途に広く用いられている。従来、ホウケイ酸鉛系ガラスが多く用いられていたが、近年、環境負荷低減のために鉛フリー品の開発も進められている。具体的には、主にＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系の鉛ガラスが用いられるが、無鉛の低融性ガラス材としては、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ−アルカリ金属酸化物系、Ｐ２Ｏ５−ＷＯ３−アルカリ金属酸化物系、ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、ＣｕＯ−Ｐ２Ｏ５系、ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−ＣｅＯ系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、ＳｎＯ−Ｐ２Ｏ５−Ｃｌ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＢａＯ−ＳｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＢａＯ−Ｎａ２Ｏ系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＢａＯ−アルカリ金属酸化物系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３−ＢａＯ系等が用いられる。
【００２７】
有機媒質は、有機高分子バインダーおよび揮発性有機溶剤から構成されている。有機高分子バインダーとしては、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ウッドロジン、エチルセルロースとフェノール樹脂との混合物、低級アルコールのポリメタクリル酸エステル、エチレングリコールモノアセテートのモノブチルエーテル、およびそれらの混合物を含む群から選択される。揮発性有機溶剤は、酢酸エチル、テルペン、ケロシン、ジブチルフタレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、ヘキシレングリコール、高沸点アルコール、アルコールエステル、およびそれらの混合物を含む群から選択される。
【００２８】
中間層６の上端面すなわち上板基板５との境界面には、発熱抵抗体７に対応する領域に、支持基板３の長手方向に延びる矩形状の凹部２が形成されている。この凹部２は、例えば、深さ１μｍ〜１００μｍ、幅５０μｍ〜３００μｍ程度の溝である。なお、凹部２は、中間層６の厚さよりも浅く形成されていてもよく、中間層６の厚さと同じ深さ、すなわち中間層６を貫通するように形成されていてもよい。
【００２９】
上板基板５は、例えば、厚さ１０μｍ〜１００μｍ±５μｍ程度のガラス材質によって構成されており、発熱抵抗体７から発生した熱を蓄える蓄熱層として機能する。ここでは、上板基板５として厚さ５０μｍの無アルカリガラスを用いる。この上板基板５は、凹部２を密閉するように中間層６の表面に積層状態に接合されている。上板基板５によって中間層６の凹部２が覆われることにより、上板基板５と支持基板３との間には空洞部４が形成されている。
【００３０】
空洞部４は、全ての発熱抵抗体７に対向する連通構造を有しており、発熱抵抗体７から発生した熱が、上板基板５から支持基板３へ伝わることを抑制する中空断熱層として機能する。空洞部４を中空断熱層として機能させることで、発熱抵抗体７の下方の上板基板５を介して支持基板３に伝わる熱量よりも、発熱抵抗体７の上方へ伝わって印字等に利用される熱量を大きくすることができ、サーマルヘッド１の熱効率の向上することができる。
【００３１】
発熱抵抗体７は、上板基板５の上端面において、それぞれ凹部２を幅方向に跨ぐように設けられ、凹部２の長手方向に所定の間隔をあけて配列されている。すなわち、各発熱抵抗体７は、上板基板５を介して空洞部４に対向して設けられ、空洞部４上に位置するように配置されている。
【００３２】
電極部８は、発熱抵抗体７に電流を供給して発熱させるためのものであり、図２に示すように、各発熱抵抗体７の配列方向に直交する方向の一端に接続される共通電極８Ａと、各発熱抵抗体７の他端に接続される個別電極８Ｂとから構成されている。共通電極８Ａは、全ての発熱抵抗体７に一体的に接続され、個別電極８Ｂは個々の発熱抵抗体７にそれぞれ接続されている。
【００３３】
個別電極８Ｂに選択的に電圧を印加すると、選択された個別電極８Ｂとこれに対向する共通電極８Ａとが接続されている発熱抵抗体７に電流が流れ、発熱抵抗体７が発熱するようになっている。この状態で、加圧機構１９の作動により、発熱抵抗体７の発熱部分を覆う保護膜９の表面部分（印字部分）に感熱紙１２を押し付けることで、感熱紙１２が発色して印字されるようになっている。
【００３４】
なお、各発熱抵抗体７のうち実際に発熱する部分は、発熱抵抗体７に電極部８Ａ，８Ｂが重なっていない部分、すなわち、発熱抵抗体７のうち共通電極８Ａの接続面と個別電極８Ｂの接続面との間の領域であって、空洞部４のほぼ真上に位置する部分である。
【００３５】
次に、上記構成を有するサーマルヘッド１の製造方法について以下に説明する。
本実施形態に係るサーマルヘッド１の製造方法は、支持基板３の表面に中間層６を形成する中間層形成工程と、中間層６の表面に開口部（凹部２）を形成する開口部形成工程と、凹部２が形成された中間層６の表面に上板基板５の裏面を積層状態に接合する接合工程と、支持基板３に接合された上板基板５を薄板化する薄板化工程と、上板基板５の表面において空洞部４に対応する領域に発熱抵抗体７を形成する抵抗体形成工程と、発熱抵抗体７の両端に電極部８を形成する電極層形成工程と、電極部８の上に保護膜９を形成する保護膜形成工程とを備えている。以下、上記の各工程について具体的に説明する。
【００３６】
中間層形成工程では、支持基板３の上端面（表面）において、３５０℃から４５０℃の融点を有するガラスペーストのスクリーン印刷が行われる。具体的には、スクリーン印刷により、キャビティ（凹部２）形状と同様なパターンが形成されたスクリーンマスクを用いて、最適なペースト条件と印刷条件により印刷を行い、オーブン中（１００〜１２０℃）で乾燥して揮発性有機媒質を除去した後に、続けて焼成をする事により５〜２０μｍ厚さ程度の薄膜層が得られる。この工程を複数回繰り返して、ガラスペーストの薄膜層を複数積層させることで、中間層６を５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成する。
【００３７】
なお、開口部形成工程において、キャビティ（凹部２）の形成されていないガラスペーストの薄膜層を複数積層されて形成された中間層６の上端面（表面）に、発熱抵抗体７を設ける領域に対応する位置に凹部２を形成することとしてもよい。この場合には、凹部２は、例えば中間層６の表面に、サンドブラスト、ドライエッチング、ウェットエッチング、レーザ加工等を施すことによって形成する。
【００３８】
中間層６にサンドブラストによる加工を施す場合には、中間層６の表面にフォトレジスト材を被覆し、フォトレジスト材を所定パターンのフォトマスクを用いて露光して、凹部２を形成する領域以外の部分を固化させる。その後、中間層６の表面を洗浄して固化していないフォトレジスト材を除去することで、凹部２を形成する領域にエッチング窓が形成されたエッチングマスク（図示略）が得られる。この状態で、中間層６の表面にサンドブラストを施し、１〜１００μｍの深さの凹部２を形成する。
【００３９】
また、ドライエッチングやウェットエッチング等のエッチングによる加工を施す場合には、上記サンドブラストによる加工と同様に、中間層６の表面の凹部２を形成する領域にエッチング窓が形成されたエッチングマスクを形成する。そして、この状態で中間層６の表面にエッチングを施すことで、１〜１００μｍの深さの凹部２を形成する。
【００４０】
このエッチング処理には、例えば、フッ酸系のエッチング液等を用いたウェットエッチングのほか、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）やプラズマエッチング等のドライエッチングが用いられる。なお、参考例として、中間層６が単結晶シリコンの場合には、水酸化テトラメチルアンモニウム溶液、ＫＯＨ溶液、または、フッ酸と硝酸の混合液等のエッチング液等によるウェットエッチングが行われる。
【００４１】
次に、接合工程では、例えば厚さ約５００μｍ〜７００μｍのガラス基板である上板基板５の下端面（裏面）を、凹部２が形成された中間層６の上端面（表面）に重ね、熱処理を行う。この際、中間層６の融点（３５０℃〜４５０℃）以上、且つ上板基板５および支持基板３の融点未満の温度で熱処理することで、中間層６を溶解させて中間層６を接着材として機能させ、上板基板５と支持基板３とを接合することができる。
支持基板３と上板基板５とを接合することで、中間層６に形成された凹部２が上板基板５によって覆われ、支持基板３と上板基板５との間に空洞部４が形成される。
【００４２】
ここで、上板基板として１００μｍ以下の厚さのものは、製造やハンドリングが困難であり、また、高価である。そこで、当初から薄い上板基板５を直接中間層６に接合する代わりに、接合工程において製造やハンドリングが容易な厚さの上板基板５を中間層６に接合した後、薄板化工程において上板基板５を所望の厚さに加工する。
【００４３】
次に、薄板化工程では、上板基板５の上端面（表面）側を、機械研磨することで薄板加工を行うことで、上板基板５を例えば約１μｍ〜１００μｍの厚さに加工する。なお、薄板化加工は、ドライエッチングやウェットエッチング等を施すことによって行うこととしてもよい。
【００４４】
次に、上板基板５上に発熱抵抗体７、共通電極８Ａ、個別電極８Ｂ、および、保護膜９が順次形成される。
具体的には、抵抗体形成工程では、スパッタリングやＣＶＤ（化学気相成長法）、または、蒸着等の薄膜形成法を用いて上板基板５上にＴａ系やシリサイド系等の発熱抵抗体材料の薄膜を成膜する。発熱抵抗体材料の薄膜をリフトオフ法やエッチング法等を用いて成形することにより、所望の形状の発熱抵抗体７が形成される。
【００４５】
次に、電極層形成工程では、上板基板５上にＡｌ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ等の配線材料をスパッタリングや蒸着法等により成膜する。そして、この膜をリフトオフ法やエッチング法を用いて形成したり、配線材料をスクリーン印刷した後に焼成したりするなどして、所望の形状の共通電極８Ａおよび個別電極８Ｂを形成する。なお、発熱抵抗体７および電極部８Ａ，８Ｂにおけるリフトオフもしくはエッチングのためのレジスト材のパターニングでは、フォトマスクを用いて、フォトレジスト材をパターンニングする。
【００４６】
次に、保護膜形成工程では、上板基板５上にＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＡｌＯＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ダイヤモンドライクカーボン等の保護膜材料をスパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ法等により成膜して、保護膜９を形成する。これにより、図３に示されるサーマルヘッド１が製造される。
【００４７】
以上のように、本実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、発熱抵抗体７が設けられた上板基板５が、発熱抵抗体７から発生した熱を蓄える蓄熱層として機能する。また、積層状態に接合される上板基板５と支持基板３との間に、空洞部４が形成された中間層６を設けることで、支持基板３と上板基板５との間に空洞部４が形成される。この空洞部４は、発熱抵抗体７に対応する領域に形成されており、発熱抵抗体７から発生した熱を遮断する断熱層として機能する。したがって、本実施形態に係るサーマルヘッド１によれば、発熱抵抗体７から発生した熱が、上板基板５を介して支持基板３へ伝わって放散してしまうことを抑制することができ、発熱抵抗体７から発生した熱の利用率、すなわちサーマルヘッド１の熱効率を向上することができる。
【００４８】
ここで、中間層６は、上板基板５および支持基板３の融点よりも低い融点を有する板状のガラス材料で形成されている。したがって、上板基板５や支持基板３が変形しない程度の温度範囲で溶解させることで、上板基板５と支持基板３とを接着することができる。そして、中間層６を板状のガラス材料で形成することで、中間層６を所定の厚さとすることができ、印字の品質を保ちつつ、支持基板３への放熱を少なくしてサーマルヘッド１の熱効率を向上することができる。また、中間層６をガラス材質で形成することで、上板基板５と同様の熱膨張率とすることができ、熱による変質や熱応力による上板基板５との接合力の低下を抑制することができる。
【００４９】
また、ガラスペーストをスクリーン印刷することで、５μｍから２０μｍ程度の薄膜層を形成することができる。そして、スクリーン印刷を繰り返して行って、この薄膜層を複数積層することで、５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層６を形成することができる。これにより、印字の品質を保ちつつ支持基板３への放熱を少なくしてサーマルヘッド１の熱効率を向上することができる。
【００５０】
また、このようなプリンタ１０によれば、上記のサーマルヘッド１を備えているため、印字の品質を保ちつつ、サーマルヘッド１の熱効率を向上して印刷に必要なエネルギー量を低減することができる。これにより、少ない電力で感熱紙に印刷することができ、バッテリーの持続時間を長期化させることができる。また、サーマルヘッド１の破損による故障を防止して装置としての信頼性を向上させることができる。
【００５１】
［第１の変形例］
以下に、本実施形態に係るサーマルヘッド１の第１の変形例について説明する。
本変形例に係るサーマルヘッド３１が、前述した第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と異なる点は、グリーンシートを少なくとも１枚積層することで中間層６を形成した点である。以降では、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００５２】
グリーンシートとは、一定の微細な粒径に粉砕されたガラスの粉末に有機バインダーと溶剤を加えて混錬し、生成されたスラリーを成膜装置でシート化したものである。ここでは、ガラスの特性を調整するため、前述の低融点ガラス粉末とその他のガラス粉末を所定の比率で混合し、その混合物に有機バインダー等を加えた後、ドクターブレード法、圧延法、プレス法などによりシート状に成形してグリーンシートを作成する。
【００５３】
ガラス粉末としては、シリカガラス、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、鉛アルカリ珪酸ガラス、ほう珪酸ガラス、アルミノホウ珪酸ガラス、ほう珪酸亜鉛ガラス、アルミノ珪酸ガラス及び燐酸ガラスなどがある。有機バインダーとしては、アクリル樹脂に可塑剤としてＤＢＰ（ジブチルフタレート）、溶媒としてトルエンなどを加えて調合する。
【００５４】
以下に、上記のグリーンシートを用いた中間層６における凹部２の形成方法について説明する。
まず、低融点ガラス粉末に有機バインダーと溶剤を加えて混合し、適切な粘度としたスラリーを収縮率を考慮して適当な厚みの薄膜状にしてから乾燥させる。このように形成されたグリーンシートを、上板基板５および支持基板３の大きさを考慮して、所定のサイズに切断する。そして、凹部２の形状と同様なパターンに加工された抜き金型を用いてグリーンシートに凹部２を形成し、このグリーンシートを少なくとも１枚積層させることで、中間層６を５０μｍ以上１００μｍ以下の厚さに形成する。なお、凹部２は、上記の型抜きの他、カッティングやレーザにより形成してもよい。
【００５５】
以上のように、本変形例に係るサーマルヘッド３１によれば、中間層６をシート状のグリーンシートを少なくとも１枚積層して形成することで、中間層６の厚さの加工精度を向上することができる。これにより、容易に５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層６を形成することができ、印字の品質を保ちつつ支持基板３への放熱を少なくしてサーマルヘッド１の熱効率を向上することができる。
【００５６】
以下に、本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドについて説明する。
本実施形態に係るサーマルヘッド３２が、前述した第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と異なる点は、薄板ガラスを用いて中間層６を形成した点である。以降では、第１の実施形態に係るサーマルヘッド１と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【００５７】
ここで用いる薄板ガラスは、低融点ガラス板を適切なウェットエッチング条件によって所望の厚みとしたものである。また、低融点ガラス粉末とその他ガラス粉末を所定の比率で混合し、板状に加工した後にウェットエッチング、機械研磨、過熱しながら圧延する方法などによって薄板化することとしてもよい。
【００５８】
以下に、上記の薄板ガラスを用いた中間層６における凹部２の形成方法について説明する。
まず、薄板化した低融点ガラス板にクロムなどの金属膜をスパッタリングなどで膜付けする。これに凹部２の形状と同様なパターンを形成したフォトマスクを用い、フォトリソ及びガラスのエッチングを行って凹部２を形成した後、これらを除去する事により所望の厚みの中間層６を得る。なお、凹部２は、上記のエッチングの他、サンドブラストやレーザにより形成してもよい。
【００５９】
以上のように、本実施形態に係るサーマルヘッド３２によれば、中間層６を薄板状に形成された薄板ガラスで形成することで、中間層６の厚さの加工精度を向上することができる。これにより、容易に５０μｍ以上１００μｍ以下の中間層６を形成することができ、印字の品質を保ちつつ支持基板３への放熱を少なくしてサーマルヘッド１の熱効率を向上することができる。なお、薄板ガラスは、ウェットエッチングやドライエッチング等により所望の厚さとすることができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、支持基板３の長手方向に延びる矩形状の凹部２を形成し、空洞部４が全ての発熱抵抗体７に対向する連通構造を有することとしたが、これに代えて、支持基板３の長手方向に沿って、発熱抵抗体７に対応する位置にそれぞれ独立した凹部を形成することとし、上板基板５によって凹部ごとに独立した空洞部が形成されることとしてもよい。これにより、複数の独立した中空断熱層を備えるサーマルヘッドを形成することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１，３１，３２  サーマルヘッド
２  凹部
３  支持基板
４  空洞部
５  上板基板
６  中間層
７  発熱抵抗体
８  電極部
９  保護膜
１０  サーマルプリンタ（プリンタ）
【図１】
0005590648.tif 000002
【図２】
0005590648.tif 000003
【図３】
0005590648.tif 000004