(57)【要約】      （修正有）【課題】電極層の破損を抑制することが可能なサーマルプリントヘッドを提供する。【解決手段】基板１と、電極層３と、ｘ方向に配列された複数の発熱部４１を含む抵抗体層４と、を備えるサーマルプリントヘッドＡ１であって、電極層３は、抵抗体層４と基板１との間に介在する第１層３ａと、抵抗体層４から離間し且つ第１層３ａの一部を覆う第２層３ｂと、を有し、第１層３ａに含まれる第１金属は、第２層３ｂに含まれる第２金属よりも抵抗体層４への拡散度合いが小であり、第１層３ａは、少なくとも一部が抵抗体層４と基板１との間に介在する第１部３１ａと、第２層３ｂに少なくとも一部が覆われ且つ第１部３１ａよりも方向ｘにおける幅が大きい第２部３２ａと、を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
電極層と、
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、を備えるサーマルプリントヘッドであって、
前記電極層は、前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１層と、前記抵抗体層から離間し且つ前記第１層の一部を覆う第２層と、を有し、
前記第１層に含まれる第１金属は、前記第２層に含まれる第２金属よりも前記抵抗体層への拡散度合いが小であり、
前記第１層は、少なくとも一部が前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１部と、前記第２層に少なくとも一部が覆われ且つ前記第１部よりも主走査方向における幅が大きい第２部と、を有することを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２】
前記電極層は、主走査方向に延びる連結部およびこの連結部から副走査方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、各々が副走査方向に延びており且つ主走査方向において隣り合う前記共通電極帯状部どうしの間に位置する個別電極帯状部を各々が有する複数の個別電極と、を有しており、
前記個別電極帯状部が、前記第１層の前記第１部および前記第２部と、前記第２層と、を含む、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部と前記個別電極帯状部と交差している、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２部は、前記第１部から離間するほど主走査方向における幅が大である、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項５】
前記第１部は、主走査方向における幅が一定である、請求項３または４に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項６】
前記共通電極帯状部の副走査方向における先端は、主走査視において前記第１部と重なる、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項７】
前記第２層は、副走査方向における先端を有し且つ前記第１層の一部を覆う第３部、前記第３部に対して副走査方向に離間する第４部、および前記第３部と前記第４部との間に介在し且つ前記第３部および前記第４部よりも主走査方向における幅が小さい第５部を含む、請求項３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】
前記第５部の主走査方向における両端縁は、主走査方向内方に凹む曲線である、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項９】
前記第５部は、前記第１層の前記第２部の一部を覆う、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１０】
前記第３部は、副走査方向における先端と主走査方向における両端縁とを繋ぐ一対の曲線部を有する、請求項７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】
前記第１金属は、Ａｕである、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】
前記第２金属は、Ａｇである、請求項３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】
前記抵抗体層は、酸化ルテニウムを含む、請求項３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】
前記基板は、セラミックスからなる、請求項３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】
前記基板に形成されたグレーズ層を備える、請求項３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】
前記グレーズ層は、主走査方向と直角である断面形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であり且つ前記抵抗体層が形成されたヒーターグレーズ部を含む、請求項１５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１７】
前記グレーズ層は、前記ヒーターグレーズ部に対して副走査方向に隣接し且つ前記個別電極の少なくとも一部が形成された平坦グレーズ部を含む、請求項１６に記載のサーマルプリントヘッド。
【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。同文献に開示されたサーマルプリントヘッドは、基板、グレーズ層、電極層、抵抗体層および保護層を備えている。基板は、絶縁材料からなる板状の部材である。グレーズ層は、基板の表面に形成されており、たとえばガラスからなる。電極層は、グレーズ層上に形成されており、抵抗体層に選択的に電流を流すための電流経路を構成している。電極層は、共通電極および複数の個別電極を有している。共通電極と個別電極とは、電気的に対極となる。抵抗体層のうち共通電極の一部と個別電極とによって主走査方向に挟まれた部位が発熱部となる。保護層は、電極層を保護するためのものであり、たとえばガラスからなる。
【０００３】
サーマルプリントヘッドは、使用状態において、所定箇所に電圧が印加され、これにより発熱する。電極層に断線等の破損が生じると、適切な発熱が阻害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１６２６８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、電極層の破損を抑制することが可能なサーマルプリントヘッド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】
本開示によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と、電極層と、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、を備えるサーマルプリントヘッドであって、前記電極層は、前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１層と、前記抵抗体層から離間し且つ前記第１層の一部を覆う第２層と、を有し、前記第１層に含まれる第１金属は、前記第２層に含まれる第２金属よりも前記抵抗体層への拡散度合いが小であり、前記第１層は、少なくとも一部が前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１部と、前記第２層に少なくとも一部が覆われ且つ前記第１部よりも主走査方向における幅が大きい第２部と、を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本開示のサーマルプリントヘッドによれば、電極層の破損を抑制することができる。
【０００８】
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】
【０００９】
【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のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。
【図４】図１のサーマルプリントヘッドを示す要部拡大平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う要部拡大断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図９】図１のサーマルプリントヘッドの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１０】図１のサーマルプリントヘッドの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１１】図１のサーマルプリントヘッドの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【図１３】図１のサーマルプリントヘッドの製造方法の一例を示す要部拡大平面図である。
【図１４】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平面図である。
【図１５】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１６】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平面図である。
【図１７】本開示の第５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平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１〜図８は、本開示に係るサーマルプリントヘッドの一例を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ１は、基板１、グレーズ層２、電極層３、抵抗体層４、保護層５５、駆動ＩＣ７１、封止樹脂７２、コネクタ７３、配線基板７４および放熱部材７５を備えている。サーマルプリントヘッドＡ１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に感熱紙に対する印刷を施すプリンタに組み込まれるものである。なお、理解の便宜上、図１、図３および図４においては、保護層５５を省略している。これらの図においては、主走査方向をｘ方向、副走査方向をｙ方向、基板１の厚さ方向をｚ方向としている。
【００１２】
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、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。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、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５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う要部拡大断面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う要部拡大断面図である。図７は、図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。図８は、図４のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う要部拡大断面図である。
【００１３】
基板１は、たとえばＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3、ジルコニアなどのセラミックからなり、たとえばその厚さが０．６〜１．０ｍｍ程度とされている。図１に示すように、基板１は、ｘ方向に長く延びる長矩形状とされている。基板１に加えて、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる基材層とＣｕなどからなる配線層とが積層された配線基板７４を有する構造としてもよい。基板１の下面には、たとえばＡｌなどの金属からなる放熱部材７５が設けられている。配線基板７４を有する構成においては、たとえば放熱部材７５上に基板１および配線基板７４が隣接して配置され、基板１上の電極層３と配線基板７４の配線（またはこの配線に接続されたＩＣ）とが、たとえばワイヤボンディングなどにより接続される。さらに、配線基板７４に、図１に示すコネクタ７３を設けてもよい。
【００１４】
グレーズ層２は、基板１上に形成されており、たとえば非晶質ガラスなどのガラス材料からなる。このガラス材料の軟化点は、たとえば８００〜８５０℃である。グレーズ層２は、ガラスペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。本実施形態においては、基板１の図中上面すべてがグレーズ層２によって覆われている。
【００１５】
本実施形態においては、図５に示すように、グレーズ層２は、ヒーターグレーズ部２２および平坦グレーズ部２３を有する。ヒーターグレーズ部２２は、ｘ方向と直角である断面形状がｚ方向に膨出した形状であり、ｘ方向に長く延びるｚ方向視帯状である。ヒーターグレーズ部２２は、露出領域２２１を有する。露出領域２２１は、後述の個別電極帯状部３８のｙ方向先端から露出した領域である。平坦グレーズ部２３は、ヒーターグレーズ部２２に隣接して形成されており、上面が平坦な形状である。平坦グレーズ部２３は、曲面２３１を有する。曲面２３１は、平坦グレーズ部２３のｙ方向一端に位置する面であり、凸状の曲面である。
【００１６】
なお、グレーズ層２の構成は特に限定されず、様々な構成とすることができる。また、グレーズ層２は、基板１の一部のみを覆う構成であってもよい。
【００１７】
電極層３は、抵抗体層４に通電するための経路を構成するためのものであり、導電性材料によって形成されている。電極層３は、第１層３ａおよび第２層３ｂを有する。
【００１８】
第１層３ａは、たとえば添加元素としてロジウム、バナジウム、ビスマス、シリコンなどが添加されたレジネートＡｕからなる。本実施形態においては、第１層３ａの主成分は、Ａｕであり、Ａｕが本開示の第１金属に相当する。第１層３ａは、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷したのちに、これを焼成することにより形成されている。第１層３ａは、複数のＡｕ層を積層させることによって構成してもよい。第１層３ａの厚さは、たとえば０．６〜１．２μｍ程度である。本実施形態においては、第１層３ａは、グレーズ層２上に形成されている。
【００１９】
第２層３ｂは、一部が図５に示す領域３ａｂにおいて第１層３ａ上に形成されており、他の部分がｚ方向視において第１層３ａと重ならない領域に形成されており、本実施形態においては、グレーズ層２上に形成されている。また、第２層３ｂは、抵抗体層４から離間している。第２層３ｂは、たとえば有機Ａｇ化合物を含むペーストあるいはＡｇ粒子、ガラスフリット、Ｐｄ、および樹脂を含むペーストを印刷および焼成することによって形成されている。本実施形態においては、第２層３ｂの主成分はＡｇであり、Ａｇが本開示の第２金属に相当する。そして、第１金属としてのＡｕは、第２金属としてのＡｇよりも後述する抵抗体層４への拡散度合いが小である。また、第２層３ｂは、Ｐｄ等の添加元素を含んでいてもよい。また、第２層３ｂは、ガラスを含んでいてもよい。第２層３ｂの厚さは、たとえば２μｍ〜１０μｍであり、好ましくは３μｍ〜５μｍである。
【００２０】
図３に示すように、電極層３は、共通電極３３および複数の個別電極３６を有している。
【００２１】
共通電極３３は、複数の共通電極帯状部３４および連結部３５を有している。連結部３５は、基板１のｙ方向下流側端寄りに配置されており、ｘ方向に延びる帯状である。複数の共通電極帯状部３４は、各々が連結部３５からｙ方向に延びており、ｘ方向に等ピッチで配列されている。また、本実施形態においては、連結部３５には、Ａｇ層３５１が積層されている。Ａｇ層３５１は、連結部３５の抵抗値を低減させるためのものである。
【００２２】
複数の個別電極３６は、抵抗体層４に対して部分的に通電するためのものであり、共通電極３３に対して逆極性となる部位である。個別電極３６は、抵抗体層４から駆動ＩＣ７１に向かって延びている。複数の個別電極３６は、ｘ方向に配列されており、各々が個別電極帯状部３８、連結部３７およびボンディング部３９を有している。
【００２３】
各個別電極帯状部３８は、ｙ方向に延びた帯状部分であり、共通電極３３の隣り合う２つの共通電極帯状部３４の間に位置している。隣り合う個別電極３６の個別電極帯状部３８と共通電極３３の共通電極帯状部３４との間隔はたとえば４０μｍ以下となっている。
【００２４】
連結部３７は、個別電極帯状部３８から駆動ＩＣ７１に向かって延びる部分である。連結部３７は、平行部３７１および斜行部３７２を有する。平行部３７１は、一端がボンディング部３９につながり、かつｙ方向に沿っている。斜行部３７２は、ｙ方向に対して傾斜している。斜行部３７２は、ｙ方向において平行部３７１と、個別電極帯状部３８との間に挟まれている。また、複数の個別電極３６は、駆動ＩＣ７１に集約される。このため、図３におけるｘ方向における一端側での平行部３７１および斜行部３７２の境界と、他端側での平行部３７１および斜行部３７２の境界とは、ｙ方向にずれＬが生じている。
【００２５】
ボンディング部３９は、個別電極３６のｙ方向端部に形成されており、平行部３７１に繋がっている。ボンディング部３９には、個別電極３６と駆動ＩＣ７１とを接続するためのワイヤ６１がボンディングされている。複数のボンディング部３９は、第１ボンディング部３９Ａと第２ボンディング部３９Ｂとを含む。隣り合う２つの第１ボンディング部３９Ａに挟まれた平行部３７１の幅（ｘ方向における長さ）は、たとえば１０μｍ以下とされている。また、第２ボンディング部３９Ｂは、ｙ方向において第１ボンディング部３９Ａよりも抵抗体層４から遠ざかる側に位置する。第２ボンディング部３９Ｂは、隣り合う２つの第１ボンディング部３９Ａに挟まれた平行部３７１につながっている。このような構成により、複数のボンディング部３９は、連結部３７のほとんどの部位よりも幅が大きいにも関わらず、たがいに干渉することが回避されている。
【００２６】
連結部３７のうち隣り合うボンディング部３９に挟まれた部位は、個別電極３６において最も幅が小さい。
【００２７】
図３〜図５に示すように、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４は、第１層３ａのみによって構成されている。個別電極３６の連結部３７およびボンディング部３９は、第２層３ｂのみによって構成されている。個別電極３６の個別電極帯状部３８は、第１層３ａおよび第２層３ｂによって構成されている。
【００２８】
図４および図５に示すように、第１層３ａのうち個別電極帯状部３８を構成する部分は、第１部３１ａおよび第２部３２ａを有する。第１部３１ａは、抵抗体層４と基板１との間に介在する部分であり、本実施形態においては、抵抗体層４とグレーズ層２のヒーターグレーズ部２２との間に介在している。第２部３２ａは、第１部３１ａに対してｙ方向上流側に配置されている。第２部３２ａの幅Ｗ２は、第１部３１ａの幅Ｗ１よりも大きい。また、第２部３２ａは、少なくとも一部が第２層３ｂによって覆われている。
【００２９】
第２部３２ａは、ｙ方向におけるいずれの部分であっても、ｘ方向幅が第１部３１ａよりも大きい。第２部３２ａの具体的形状は特に限定されず、本実施形態においては、第２部３２ａは、第１部３１ａから離間するほどｘ方向の幅が大きくなっている。図示された幅Ｗ２は、第２部３２ａの最大幅である。第１部３１ａの具体的形状は特に限定されず、本実施形態においては、幅Ｗ１は一定である。
【００３０】
図４に示すように、本実施形態においては、共通電極帯状部３４のｙ方向先端である先端３４１は、ｘ方向視において個別電極帯状部３８の第１部３１ａと重なる。言い換えると、先端３４１は、ｘ方向視において個別電極帯状部３８の第２部３２ａとは重なっていない。
【００３１】
第２層３ｂのうち個別電極帯状部３８を構成する部分は、第３部３１ｂ、第４部３２ｂおよび第５部３３ｂを有する。
【００３２】
第３部３１ｂは、ｙ方向における先端である先端３１１ｂを有しており、第１層３ａの第２部３２ａの一部を覆っている。図示された例においては、第３部３１ｂは、一対の端縁３１２ｂおよび一対の曲線部３１３ｂを有する。一対の端縁３１２ｂは、ｘ方向の端縁であり、ｙ方向に沿っている。一対の曲線部３１３ｂは、先端３１１ｂと一対の端縁３１２ｂとの間に介在している。曲線部３１３ｂは、ｚ方向視において外側に膨出する曲線である。図７に示すように、第３部３１ｂは、凹部３０３ｂを有する。凹部３０３ｂは、ｚ方向視において第２部３２ａのｘ方向両端に重なるか、あるいは第２部３２ａのｘ方向両側に位置している。凹部３０３ｂは、緩やかに凹んだ曲面である。
【００３３】
第４部３２ｂは、第３部３１ｂに対してｙ方向上流側に離間している。図示された例においては、第４部３２ｂは、ｙ方向に沿って延びる帯状であり、ｘ方向の幅が一定である。図８に示すように、第４部３２ｂは、ｚ方向厚さが概ね一定である。なお、第４部３２ｂの形状はこれに限定されない。図示された例においては、第４部３２ｂは、第１層３ａを覆っていない。言い換えると、第４部３２ｂは、第１層３ａに対してｙ方向に離間している。
【００３４】
第５部３３ｂは、第３部３１ｂと第４部３２ｂとの間に介在している。第５部３３ｂの幅Ｗ５は、第３部３１ｂの幅Ｗ３および第４部３２ｂの幅Ｗ４のいずれよりも小さい。図示された例においては、第５部３３ｂは、一対の端縁３３１ｂを有する。一対の端縁３３１ｂは、ｘ方向において内方に凹む曲線である。本例にて、幅Ｗ５は、第５部３３ｂの最小幅である。また、図示された例においては、第５部３３ｂは、第１層３ａの第２部３２ａの一部を覆っている。すなわち、第５部３３ｂと第２部３２ａとは、ｙ方向において互いの一部同士が重なっている。
【００３５】
なお、図示された例においては、第１層３ａの第１部３１ａおよび第２部３２ａは、ヒーターグレーズ部２２および平坦グレーズ部２３上に形成されている。第２層３ｂは、平坦グレーズ部２３上に形成されている。これにより、第１層３ａと第２層３ｂとが重なる部分（第２部３２ａと第３部３１ｂおよび第５部３３ｂ）とは、平坦グレーズ部２３上において重なっている。なお、このような構成は本開示の一例であり、第１層３ａと第２層３ｂとが、ヒーターグレーズ部２２上において互いに重なる構成であってもよい。
【００３６】
第２層３ｂは、第１層３ａの一部を覆うことにより、図５に示す段差３０２ｂを有する。段差３０２ｂは、第１層３ａの厚さに起因している。図示された例においては、段差３０２ｂは、第５部３３ｂに含まれている。
【００３７】
抵抗体層４は、電極層３を構成する材料よりも抵抗率が大であるたとえば酸化ルテニウムなどからなり、ｘ方向に延びる帯状に形成されている。抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８とに交差している。さらに、抵抗体層４は、共通電極３３の複数の共通電極帯状部３４と複数の個別電極３６の個別電極帯状部３８に対して基板１とは反対側に積層されている。すなわち、抵抗体層４は、電極層３の第１層３ａのみに接している。抵抗体層４のうち各共通電極帯状部３４と各個別電極帯状部３８とに挟まれた部位が、電極層３によって部分的に通電されることにより発熱する発熱部４１とされている。発熱部４１の発熱によって印字ドットが形成される。抵抗体層４の厚さは、たとえば４μｍ〜６μｍである。本実施形態においては、抵抗体層４は、ｚ方向視においてグレーズ層２のヒーターグレーズ部２２と重なる領域に設けられている。
【００３８】
ここで、各部の寸法の一例を挙げる。幅Ｗ１は、たとえば２０μｍ〜３０μｍであり、たとえば２５μｍ程度である。幅Ｗ２は、たとえば４５μｍ〜５５μｍである。幅Ｗ３は、たとえば８０μｍ〜１００μｍである。幅Ｗ４は、８０μｍ〜１００μｍである。幅Ｗ５は、７０μｍ〜８０μｍである。また、第１層３ａ（第２部３２ａ）と第２層３ｂ（第３部３１ｂおよび第５部３３ｂ）とが重なる長さＬ１は、たとえば１５０μｍ〜３００μｍであり、好ましくは２００μｍ程度である。第２層３ｂの第３部３１ｂの先端３１１ｂと抵抗体層４との長さＬ２は、たとえば５００μｍ程度であり、長さＬ１よりも長い。
【００３９】
保護層５５は、電極層３および抵抗体層４を保護するためのものである。保護層５５は、たとえば非晶質ガラスからなる。ただし、保護層５５は、複数の個別電極３６のボンディング部３９を含む領域を露出させている。保護層５５は、曲面５５１を有する。曲面５５１は、保護層５５のｙ方向一端に位置する面であり、凸状の曲面である。
【００４０】
駆動ＩＣ７１は、複数の個別電極３６を選択的に通電させることにより、抵抗体層４を部分的に発熱させる機能を果たす。駆動ＩＣ７１には、複数のパッドが設けられている。駆動ＩＣ７１のパッドと複数の個別電極３６とは、それぞれにボンディングされた複数のワイヤ６１を介して接続されている。ワイヤ６１は、Ａｕからなる。図１および図２に示すように、駆動ＩＣ７１およびワイヤ６１は、封止樹脂７２によって覆われている。封止樹脂７２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。また、駆動ＩＣ７１とコネクタ７３とは、図示しない信号線によって接続されている。
【００４１】
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９〜図１３を参照しつつ以下に説明する。
【００４２】
まず、図９に示すように、たとえばＡｉＮからなる基板１を用意する。次いで、基板１上にガラスペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することを複数回繰り返すことにより、ヒーターグレーズ部２２および平坦グレーズ部２３を有するグレーズ層２を形成する。次いで、レジネートＡｕのペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより、第１金属膜３０ａを形成する。図示された例においては、第１金属膜３０ａの形成領域は、ｙ方向において限定された領域である。第１金属膜３０ａは、ｘ方向に延びる端縁３０１ａを有する。
【００４３】
次いで、第１金属膜３０ａに対してたとえばエッチング等を用いたパターニングを施すことにより、図１０に示す第１層３ａを形成する。第１層３ａは、複数の共通電極帯状部３４、複数の個別電極帯状部３８、連結部３５等になる部位を有している。第１層３ａは、上述した第１部３１ａおよび第３部３１ｂを有する。第２部３２ａの図中ｙ方向下端は、第１金属膜３０ａの端縁３０１ａの一部が残存した部位である。すなわち、第２部３２ａの図中ｙ方向下端は、第１金属膜３０ａをパターニングするためのエッチング等によって形成されたものではない。
【００４４】
次いで、図１１および図１２に示すように、第２金属膜３０ｂを形成する。第２金属膜３０ｂの形成は、所定領域に上述したＡｇを含むペーストを厚膜印刷した後に、これを焼成することにより行う。図示された例においては、第２金属膜３０ｂは、領域３０ａｂにおいて第１層３ａの第２部３２ａの一部を覆うように形成されている。すなわち、第２金属膜３０ｂのｙ方向の端縁３０１ｂは、第２部３２ａと交差している。図１２に示すように、第２金属膜３０ｂは、第１層３ａを覆う部分と第１層３ａと重ならない部分との間に段差３０２ｂが生じている。この段差３０２ｂは、第１層３ａの厚さに起因している。また、第２金属膜３０ｂと同じ手法によって、第１層３ａの連結部３５上に金属膜３５ｂを第２金属膜３０ｂとともに形成してもよい。また、ヒーターグレーズ部２２には、上述した露出領域２２１が設けられている。平坦グレーズ部２３には、上述した曲面２３１が形成されている。
【００４５】
次いで、第２金属膜３０ｂに対してエッチング等を用いたパターニングを施す。これにより、図１３に示す第２層３ｂが得られ、第１層３ａおよび第２層３ｂからなる電極層３が得られる。第２層３ｂは、上述した第３部３１ｂ、第４部３２ｂおよび第５部３３ｂを有する。なお、第５部３３ｂは、図１２に示す第２層３ｂに段差３０２ｂに形成されたことに起因して形成される場合がある。すなわち、第２金属膜３０ｂに対するパターニングにおいてウエットエッチングを用いた場合、段差３０２ｂにエッチング液が溜まる傾向が見られる。このエッチング液の滞留が、周辺部分よりもエッチングを促進させる要因となりうる。これにより、たとえばｙ方向に沿う直線上の端縁を形成するパターニングを実施した場合に、第３部３１ｂおよび第４部３２ｂに対して部分的に凹んだ形状である第５部３３ｂが形成されうる。
【００４６】
この後は、たとえば酸化ルテニウムなどの抵抗体を含む抵抗体ペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、抵抗体層４を形成する。また、たとえばガラスペーストを厚膜印刷し、これを焼成することにより、保護層５５を形成する。
【００４７】
そして、駆動ＩＣ７１の実装およびワイヤ６１のボンディング、基板１および配線基板７４の放熱部材７５への取り付けなどを行うことにより、サーマルプリントヘッドＡ１が得られる。
【００４８】
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。
【００４９】
本実施形態によれば、図４に示すように、第１層３ａが第１部３１ａおよび第２部３２ａを有する。第２部３２ａの幅Ｗ２は、第１部３１ａの幅Ｗ１よりも大きい。たとえば第２層３ｂ、抵抗体層４および保護層５５を形成するための焼成工程が繰り返されると、昇温と冷却とが繰り返されることとなる。第２層３ｂに含まれる第２金属が第１層３ａを含まれる第１金属と異なる場合、昇温と冷却との繰り返しにより、第２層３ｂによって第１層３ａが副走査方向に引っ張られる挙動が生じうる。本実施形態においては、相対的に幅が大きい第２部３２ａが設けられていることにより、このような引張応力に起因して第１層３ａに断線等の破損が生じることを抑制することができる。
【００５０】
本実施形態においては、第２部３２ａが、第１部３１ａから離間するほどｘ方向の幅が大きくなるテーパ形状とされている。これは、上述した引張応力が生じた際に、局所的な応力集中が生じることを回避するのに適しており、断線等の破損防止に好ましい。
【００５１】
共通電極帯状部３４の先端３４１は、ｙ方向（ｘ方向視）において第１部３１ａと重なる位置に設けられており、第２部３２ａとは重なっていない。第１部３１ａは、第２部３２ａよりも幅が小さい部分である。これにより、隣り合う共通電極帯状部３４と個別電極帯状部３８とが意図せず繋がってしまうことを回避することができる。
【００５２】
第２層３ｂは、第３部３１ｂおよび第４部３２ｂと第５部３３ｂとを有する。第５部３３ｂの幅Ｗ５は、第３部３１ｂの幅Ｗ３および第４部３２ｂの幅Ｗ４よりも小さい。これにより、上述した第２層３ｂが第１層３ａを引っ張る挙動が生じた際に、この引張応力が第１層３ａに伝達されることを第５部３３ｂによって緩和することが可能である。したがって、第１層３ａの断線等の破損を抑制することができる。
【００５３】
第５部３３ｂが、曲線からなる一対の端縁３３１ｂを有することにより、第２層３ｂにおいて過度な応力集中が生じることを防止することができる。また、第５部３３ｂは、第１層３ａの一部を覆っており、一対の端縁３３１ｂは、ｙ方向（ｘ方向視）において第２部３２ａと重なっている。これにより、第２層３ｂからの引張応力が第１層３ａ（第２部３２ａ）に伝えられる領域において、この引張応力を効果的に緩和することができる。また、第３部３１ｂが一対の曲線部３１３ｂを有することにより、第２層３ｂのうち抵抗体層４への通電経路として積極的に機能しない部分を縮小するとともに、第２層３ｂから第１層３ａに作用する引張応力を抑制することが期待できる。
【００５４】
図１４〜図１７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。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図１４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している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ２は、第１層３ａの第２部３２ａの構成が上述した実施形態と異なっている。
【００５６】
本実施形態においては、第２部３２ａは、ｙ方向略全長にわたって幅Ｗ２が一定である。すなわち、第２部３２ａは、ｚ方向視においてｙ方向に長く延びる矩形状である。
【００５７】
本実施形態によっても、第１層３ａに断線等の破損が生じることを抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、第１部３１ａおよび第２部３２ａを有する第１層３ａの具体的な形状は特に限定されない。
【００５８】
＜第３実施形態＞
図１５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している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ３は、グレーズ層２の構成が上述した実施形態と異なっている。
【００５９】
本実施形態においては、グレーズ層２は、全体が平坦な形状とされており、上述したヒーターグレーズ部２２を有していない。電極層３は、平坦な形状のグレーズ層２上に形成されている。本実施形態においては、保護層５５が隆起部５５２を有する。隆起部５５２は、ｚ方向視において抵抗体層４と重なる部位であり、周辺部位に対して高さＨだけ緩やかに隆起している。
【００６０】
本実施形態によっても、第１層３ａに断線等の破損が生じることを抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、グレーズ層２の具体的な構成は特に限定されない。
【００６１】
＜第４実施形態＞
図１６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している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ４は、電極層３の第２層３ｂ構成が上述した実施形態と異なっている。
【００６２】
本実施形態の第２層３ｂは、上述した第３部３１ｂ、第４部３２ｂおよび第５部３３ｂのすべてを有する構成ではない。具体的には、第２層３ｂのうち個別電極帯状部３８を構成する部分は、ｘ方向の幅が略一定であり、ｙ方向に長く延びる矩形状あるいは帯状である。本実施形態においても、第２層３ｂは、第１層３ａの第２部３２ａの一部を覆っている。
【００６３】
本実施形態によっても、第１層３ａに断線等の破損が生じることを抑制することができる。また、本実施形態から理解されるように、電極層３の第２層３ｂの具体的な構成は特に限定されない。
【００６４】
＜第４実施形態＞
図１７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を示している。本実施形態のサーマルプリントヘッドＡ５は、電極層３の第１層３ａ構成が上述した実施形態と異なっている。
【００６５】
本実施形態においては、第１層３ａは、上述した第１部３１ａおよび第２部３２ａのすべてを有する構成ではない。具体的には、第１層３ａのうち個別電極帯状部３８を構成する部分は、ｘ方向の幅が概ね幅Ｗ１とされており、ｙ方向全長にわたって略一定である。
【００６６】
本実施形態においても、第２層３ｂは、第３部３１ｂ、第４部３２ｂおよび第５部３３ｂを有する。第３部３１ｂおよび第５部３３ｂは、第１層３ａの一部を覆っている。
【００６７】
本実施形態によっても、第２層３ｂに第３部３１ｂ、第４部３２ｂおよび第５部３３ｂが設けられていることにより、第１層３ａに断線等の破損が生じることを抑制することができる。
【００６８】
本開示に係るサーマルプリントヘッドは、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は、種々に設計変更自在である。
【００６９】
〔付記１〕
基板と、
電極層と、
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、を備えるサーマルプリントヘッドであって、
前記電極層は、前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１層と、前記抵抗体層から離間し且つ前記第１層の一部を覆う第２層と、を有し、
前記第１層に含まれる第１金属は、前記第２層に含まれる第２金属よりも前記抵抗体層への拡散度合いが小であり、
前記第１層は、少なくとも一部が前記抵抗体層と前記基板との間に介在する第１部と、前記第２層に少なくとも一部が覆われ且つ前記第１部よりも主走査方向における幅が大きい第２部と、を有することを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
〔付記２〕
前記電極層は、主走査方向に延びる連結部およびこの連結部から副走査方向に延びる複数の共通電極帯状部を有する共通電極と、各々が副走査方向に延びており且つ主走査方向において隣り合う前記共通電極帯状部どうしの間に位置する個別電極帯状部を各々が有する複数の個別電極と、を有しており、
前記個別電極帯状部が、前記第１層の前記第１部および前記第２部と、前記第２層と、を含む、付記１に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記３〕
前記抵抗体層は、前記複数の共通電極帯状部と前記個別電極帯状部と交差している、付記２に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記４〕
前記第２部は、前記第１部から離間するほど主走査方向における幅が大である、付記３に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記５〕
前記第１部は、主走査方向における幅が一定である、付記３または４に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記６〕
前記共通電極帯状部の副走査方向における先端は、主走査視において前記第１部と重なる、付記５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記７〕
前記第２層は、副走査方向における先端を有し且つ前記第１層の一部を覆う第３部、前記第３部に対して副走査方向に離間する第４部、および前記第３部と前記第４部との間に介在し且つ前記第３部および前記第４部よりも主走査方向における幅が小さい第５部を含む、付記３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〕
前記第５部の主走査方向における両端縁は、主走査方向内方に凹む曲線である、付記７に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記９〕
前記第５部は、前記第１層の前記第２部の一部を覆う、付記８に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１０〕
前記第３部は、副走査方向における先端と主走査方向における両端縁とを繋ぐ一対の曲線部を有する、付記７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〕
前記第１金属は、Ａｕである、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〕
前記第２金属は、Ａｇである、付記３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〕
前記抵抗体層は、酸化ルテニウムを含む、付記３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〕
前記基板は、セラミックスからなる、付記３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〕
前記基板に形成されたグレーズ層を備える、付記３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〕
前記グレーズ層は、主走査方向と直角である断面形状が前記基板の厚さ方向に膨出した形状であり且つ前記抵抗体層が形成されたヒーターグレーズ部を含む、付記１５に記載のサーマルプリントヘッド。
〔付記１７〕
前記グレーズ層は、前記ヒーターグレーズ部に対して副走査方向に隣接し且つ前記個別電極の少なくとも一部が形成された平坦グレーズ部を含む、付記１６に記載のサーマルプリントヘッド。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５：サーマルプリントヘッド
１        ：基板
２        ：グレーズ層
３        ：電極層
３ａ      ：第１層
３ｂ      ：第２層
３ａｂ，３０ａｂ：領域
４        ：抵抗体層
２２      ：ヒーターグレーズ部
２３      ：平坦グレーズ部
２３１    ：曲面
３０ａ    ：第１金属膜
３０ｂ    ：第２金属膜
３１ａ    ：第１部
３１ｂ    ：第３部
３２ａ    ：第２部
３２ｂ    ：第４部
３３      ：共通電極
３３ｂ    ：第５部
３４      ：共通電極帯状部
３５      ：連結部
３５ｂ    ：金属膜
３６      ：個別電極
３７      ：連結部
３７１    ：平行部
３７２    ：斜行部
３８      ：個別電極帯状部
３９      ：ボンディング部
３９Ａ    ：第１ボンディング部
３９Ｂ    ：第２ボンディング部
４１      ：発熱部
５５      ：保護層
５５１    ：曲面
５５２    ：隆起部
６１      ：ワイヤ
７２      ：封止樹脂
７３      ：コネクタ
７４      ：配線基板
７５      ：放熱部材
３０１ａ  ：端縁
３０１ｂ  ：端縁
３０２ｂ  ：段差
３０３ｂ  ：凹部
３１１ｂ  ：先端
３１２ｂ  ：端縁
３１３ｂ  ：曲線部
３３１ｂ  ：端縁
３４１    ：先端
３５１    ：Ａｇ層
７１      ：駆動ＩＣ
【図１】
2019098671.tif 000003
【図２】
2019098671.tif 000004
【図３】
2019098671.tif 000005
【図４】
2019098671.tif 000006
【図５】
2019098671.tif 000007
【図６】
2019098671.tif 000008
【図７】
2019098671.tif 000009
【図８】
2019098671.tif 000010
【図９】
2019098671.tif 000011
【図１０】
2019098671.tif 000012
【図１１】
2019098671.tif 000013
【図１２】
2019098671.tif 000014
【図１３】
2019098671.tif 000015
【図１４】
2019098671.tif 000016
【図１５】
2019098671.tif 000017
【図１６】
2019098671.tif 000018
【図１７】
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