(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記第１層の軟化点は、上記第２層の軟化点よりも高いことを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２】
上記基板と上記複数の電極層との間に介在し、かつ上記基板の厚さ方向視において上記複数の発熱部と重なっており、主走査方向に延びる断面円弧帯状とされた、ガラスからなる部分グレーズを備えており、
上記第１層および上記第２層は、副走査方向において上記部分グレーズの端縁を超えている、請求項１に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項３】
上記部分グレーズに対して副走査方向に離間した位置に設けられたダイボンディンググレーズ、および上記基板のうち上記部分グレーズおよび上記ダイボンディンググレーズにはさまれた領域を覆う中間ガラス層を備えており、
上記第２層は、上記中間ガラス層を超えて上記ダイボンディンググレーズに至っており、
上記第１層は、その副走査方向端縁が上記中間ガラス層と重なっている、請求項２に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項４】
上記基板のうち上記部分グレーズに対して上記中間ガラス層とは反対側に位置する領域を覆う先端ガラス層を備えており、
上記第１層および上記第２層は、副走査方向において上記先端ガラス層の端縁を超えている、請求項３に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項５】
上記複数の電極層は、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、かつ主走査方向において隣り合う上記共通電極の帯状部どうしの間に位置する帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
上記抵抗体層は、上記共通電極の上記複数の帯状部、および上記複数の個別電極の上記帯状部と交差し、かつ副走査方向に延びている、請求項１ないし４のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項６】
上記電極層は、Ａｕを含んでおり、
上記連結部の少なくとも一部を覆い、かつＡｇを含む補助電極層を備えており、
上記第１層および上記第２層は、副走査方向において上記補助電極層の端縁を超えている、請求項５に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項７】
上記アルミナ粒子は、球形である、請求項１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】
上記アルミナ粒子は、第１アルミナ粒子とこの第１アルミナ粒子よりも粒径が小である第２アルミナ粒子とを含んでいる、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項９】
上記第１層の厚さは、上記第１アルミナ粒子の粒径の２倍以上３倍以下である、請求項８に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１０】
上記第２アルミナ粒子の粒径は、上記第１アルミナ粒子の粒径の１／２以下である、請求項８または９に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１１】
上記第１アルミナ粒子と上記第２アルミナ粒子の混合比は、２：１〜１：１である、請求項８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】
上記第１層の厚さは、上記アルミナ粒子の粒径の２倍以上３倍以下である、請求項７に記載のサーマルプリントヘッド。
【請求項１３】
上記第１層における上記アルミナ粒子の濃度は、５０〜７０重量％である、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】
上記アルミナ粒子の上記第１層に占める割合は、上記第１層の厚さ方向において上記抵抗体層に向かうほど大である、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】
上記第１層の上記ガラスは、非晶質ガラスである、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】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記基板と上記複数の電極層との間に介在し、かつ上記基板の厚さ方向視において上記複数の発熱部と重なっており、主走査方向に延びる断面円弧帯状とされた、ガラスからなる部分グレーズを備えており、
上記第１層および第２層は、副走査方向において上記部分グレーズの端縁を超えていることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項１７】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記複数の電極層は、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、かつ主走査方向において隣り合う上記共通電極の帯状部どうしの間に位置する帯状部を有する複数の個別電極と、を含み、
上記抵抗体層は、上記共通電極の上記複数の帯状部、および上記複数の個別電極の上記帯状部と交差し、かつ副走査方向に延びており、
上記電極層は、Ａｕを含んでおり、
上記連結部の少なくとも一部を覆い、かつＡｇを含む補助電極層を備えており、
上記第１層および上記第２層は、副走査方向において上記補助電極層の端縁を超えていることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項１８】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記アルミナ粒子は、球形であり、
上記アルミナ粒子は、第１アルミナ粒子とこの第１アルミナ粒子よりも粒径が小である第２アルミナ粒子とを含んでいることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項１９】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記アルミナ粒子は、球形であり、
上記第１層の厚さは、上記アルミナ粒子の粒径の２倍以上３倍以下であることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２０】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記第１層における上記アルミナ粒子の濃度は、５０〜７０重量％であることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【請求項２１】
基板と、
上記基板上に形成された複数の電極層と、
上記複数の電極層に跨って主走査方向に配列され且つ曲面によって構成された表面を有する抵抗体層と、
上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、
上記保護層は、ガラスと複数のアルミナ粒子とを含んで構成された第１層と、上記抵抗体層と上記第１層との間に介在する上記アルミナ粒子を有しない第２層と、を有し、
上記第１層と上記第２層との界面は、上記抵抗体層の上記表面に沿って延びており、
上記第２層は、非晶質ガラスからなり、
上記アルミナ粒子の上記第１層に占める割合は、上記第１層の厚さ方向において上記抵抗体層に向かうほど大であることを特徴とする、サーマルプリントヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、従来のサーマルプリントヘッドの一例を示している。同図に示されたサーマルプリントヘッド９０は、基板に形成された部分グレーズ９１を有している。部分グレーズ９１は、ガラスからなり、主走査方向に延びる断面円弧形状の帯状である。部分グレーズ９１上には、電極層９２および抵抗体層９３が積層されている。電極層９２を介して抵抗体層９３に対する部分的な通電を行うことにより、印字に必要な熱が発生する。電極層９２および抵抗体層９３は、保護層９４によって覆われている。保護層９４は、たとえばガラスからなり、電極層９２および抵抗体層９３を保護している。
【０００３】
近年、印刷速度の高速化が進められている。また、印刷用紙の多様化にともない、比較的硬質な物質を含有する印刷用紙が用いられる場合がある。これらは、保護層９４の傷つきを助長する要因となる。保護層９４には、傷がつきにくいことと、印刷に適した平滑な表面性状を有することとが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３２８３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高速印字に適しており、より多くの種類の印刷用紙に対して適切に印刷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】
本発明によって提供されるサーマルプリントヘッドは、基板と、上記基板に支持されており、互いに離間した複数の部位を有する電極層と、上記離間した複数の部位を各々が跨り、かつ主走査方向に配列された複数の発熱部を有する抵抗体層と、上記抵抗体層を覆う保護層と、を備えており、上記保護層は、ガラス部およびこのガラス部に混入された複数のアルミナ粒子からなる第１層を有することを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記アルミナ粒子は、球形である。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記アルミナ粒子は、第１アルミナ粒子とこの第１アルミナ粒子よりも粒径が小である第２アルミナ粒子とを含んでいる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層の厚さは、上記第１アルミナ粒子の粒径の２倍以上３倍以下である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２アルミナ粒子の粒径は、上記第１アルミナ粒子の粒径の１／２以下である。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１アルミナ粒子と上記第２アルミナ粒子の混合比は、２：１〜１：１である。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層の厚さは、上記アルミナ粒子の粒径の２倍以上３倍以下である。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層における上記アルミナ粒子の濃度は、５０〜７０重量％である。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記アルミナ粒子の上記第１層に占める割合は、上記第１層の厚さ方向において上記抵抗体層に向かうほど大である。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層の上記ガラス部は、非晶質ガラスからなる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、上記第１層と上記抵抗体層との間に介在する第２層を有している。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２層は、非晶質ガラスからなる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層の軟化点は、上記第２層の軟化点よりも高い。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板と上記電極層の上記離間した複数の部位との間に介在し、かつ上記基板の厚さ方向視において上記複数の発熱部と重なっており、主走査方向に延びる断面円弧帯状とされた、ガラスからなる部分グレーズを備えており、上記第１層および第２層は、副走査方向において上記部分グレーズの端縁を超えている。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記部分グレーズに対して副走査方向に離間した位置に設けられたダイボンディンググレーズ、および上記基板のうち上記部分グレーズおよび上記ダイボンディンググレーズにはさまれた領域を覆う中間ガラス層を備えており、上記第２層は、上記中間ガラス層を超えて上記ダイボンディンググレーズに至っており、上記第１層は、その副走査方向端縁が上記中間ガラス層と重なっている。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記部分グレーズに対して上記中間ガラス層とは反対側に位置する領域を覆う先端ガラス層を備えており、上記第１層および第２層は、副走査方向において上記先端ガラス層の端縁を超えている。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記電極層は、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、かつ主走査方向において隣り合う上記共通電極の帯状部どうしの間に位置する帯状部を有する複数の個別電極と、を有しており、上記抵抗体層は、上記共通電極の上記複数の帯状部、および上記複数の個別電極の上記帯状部と交差し、かつ副走査方向に延びている。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記電極層は、Ａｕを含んでおり、上記連結部の少なくとも一部を覆い、かつＡｇを含む補助電極層を備えており、上記第１層および第２層は、副走査方向において上記補助電極層の端縁を超えている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記保護層は、上記第１層のみからなり、上記基板と上記電極層の上記離間した複数の部位との間に介在し、かつ上記基板の厚さ方向視において上記複数の発熱部と重なっており、主走査方向に延びる断面円弧帯状とされた、ガラスからなる部分グレーズを備えており、上記第１層は、副走査方向において上記部分グレーズの端縁を超えて広がっている。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記部分グレーズに対して副走査方向に離間した位置に設けられたダイボンディンググレーズ、および上記基板のうち上記部分グレーズおよび上記ダイボンディンググレーズにはさまれた領域を覆う中間ガラス層を備えており、上記第１層は、上記中間ガラス層を超えて上記ダイボンディンググレーズに至っている。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板のうち上記部分グレーズに対して上記中間ガラス層とは反対側に位置する領域を覆う先端ガラス層を備えており、上記第１は、副走査方向において上記先端ガラス層の端縁を超えている。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記電極層は、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、かつ主走査方向において隣り合う上記共通電極の帯状部どうしの間に位置する帯状部を有する複数の個別電極と、を有しており、上記抵抗体層は、上記共通電極の上記複数の帯状部、および上記複数の個別電極の上記帯状部と交差し、かつ副走査方向に延びている。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記電極層は、Ａｕを含んでおり、上記連結部の少なくとも一部を覆い、かつＡｇを含む補助電極層を備えており、上記第１層は、副走査方向において上記補助電極層の端縁を超えている。
【００２９】
このような構成によれば、上記サーマルプリントヘッドを用いた印刷において、印刷用紙と上記保護層とがすれ合う際に、上記複数のアルミナ粒子が上記第１層に傷が生じることを防ぐ役割を果たす。また、上記複数のアルミナ粒子を覆う上記ガラス部を有することにより、上記第１層の表面を比較的平滑な状態とすることが可能である。したがって、上記サーマルプリントヘッドを用いた印刷の高速化が可能であるとともに、たとえば比較的硬質な材料を含む印刷用紙に対する印刷を適切に行うことができる。
【００３０】
本発明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】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す平面図である。
【図２】図１のサーマルプリントヘッドを示す要部平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のサーマルプリントヘッドを示す要部拡大断面図である。
【図５】図１の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６】本発明の第２実施形態に基づく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７】本発明の第３実施形態に基づくサーマルプリントヘッドを示す断面図である。
【図８】図６の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９】図６の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１０】本発明の第４実施形態に基づく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１１】従来のサーマルプリントヘッドの一例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明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。
【００３３】
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に基づく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１０１は、基板１、グレーズ層２、電極層３、抵抗体層４、保護層５、および駆動ＩＣ７１を備えている。サーマルプリントヘッド１０１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においては、保護層５を省略している。
【００３４】
基板１は、たとえばＡｌ2Ｏ3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、主走査方向ｘ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を有する構造としてもよい。また、基板１の下面に、たとえばＡｌなどの金属からなる放熱板を設けてもよい。
【００３５】
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、部分グレーズ２１とダイボンディンググレーズ２２とを有している。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。
【００３６】
部分グレーズ２１は、図２に示すように主走査方向ｘに長く延びており、図３および図４に示すように、副走査方向ｙおよび厚さ方向ｚを含むｙｚ平面の断面形状が円弧状とされている。部分グレーズ２１のサイズは、副走査方向ｙにおける寸法がたとえば７００μｍ程度、厚さ方向ｚにおける寸法がたとえば１８〜５０μｍ程度である。部分グレーズ２１は、抵抗体層４のうち発熱する部分を印刷対象である感熱紙などに押し当てるために設けられている。
【００３７】
ダイボンディンググレーズ２２は、部分グレーズ２１に対して副走査方向ｙに離間した位置に設けられており、電極層３の一部や駆動ＩＣ７１を支持している。ダイボンディンググレーズ２２の厚さは、たとえば３０〜５０μｍ程度である。
【００３８】
基板１のうち部分グレーズ２１とダイボンディンググレーズ２２とに挟まれた領域は、中間ガラス層２５によって覆われている。中間ガラス層２５は、軟化点がたとえば６８０℃程度と、グレーズ層２を形成するガラスよりも軟化点が低いガラスからなる。中間ガラス層２５の厚さは、たとえば２．０μｍ程度である。図３および図４に示すように、基板１のうち部分グレーズ２１の図中左方領域の一部は、先端ガラス層２６によって覆われている。先端ガラス層２６は、中間ガラス層２５と同様の材質および厚さである。中間ガラス層２５および先端ガラス層２６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。
【００３９】
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、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。電極層３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。電極層３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。電極層３の厚さは、たとえば０．６〜１．２μｍ程度である。電極層３は、共通電極３１および複数の個別電極３５を有している。
【００４０】
共通電極３１は、連結部３３、複数の帯状部３２、および迂回部３４を有している。図２および図３に示すように、連結部３３は、基板１の副走査方向ｙ一端寄りに配置されており、主走査方向ｘに延びる帯状である。複数の帯状部３２は、各々が連結部３３から部分グレーズ２１に向かって副走査方向ｙに延びており、主走査方向ｘに等ピッチで配列されている。迂回部３４は、連結部３３の主走査方向ｘ一端から副走査方向ｙに延びている。
【００４１】
複数の個別電極３５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３１に対して逆極性となる部位である。複数の個別電極３５は、主走査方向ｘに配列されており、各々が帯状部３６およびボンディング部３７を有している。帯状部３６は、副走査方向ｙに延びた帯状部分であり、部分グレーズ２１上において隣り合う２つの帯状部３２の間に位置している。ボンディング部３７は、帯状部３６の副走査方向ｙ端部に設けられている。
【００４２】
図２〜４に示すように、連結部３３は、その一部が補助電極層３９によって覆われている。補助電極層３９は、たとえばＡｇからなり、主走査方向ｘに延びる帯状である。補助電極層３９は、保護層５によって覆われている。
【００４３】
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、主走査方向ｘに延びる帯状に形成されている。抵抗体層４は、部分グレーズ２１の中央寄りの位置において、複数の帯状部３２と複数の帯状部３６とに交差している。抵抗体層４のうち各帯状部３２と各帯状部３６とに挟まれた部位が、発熱部４１となっている。発熱部４１は、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部位であり、この発熱によって印字ドットが形成される。
【００４４】
保護層５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り、本実施形態においては、互いに積層された上層５１および下層５２からなる。下層５２は、本発明でいう第２層の一例であり、本実施形態においては、非晶質ガラスからなる。この非晶質ガラスの軟化点は、７００℃程度である。図３および図４に示すように、下層５２は、副走査方向ｙにおいて、基板１の図中左端からグレーズ層２のダイボンディンググレーズ２２の中央付近にわたる領域に形成されている。下層５２の厚さは、たとえば６〜８μｍ程度である。
【００４５】
上層５１は、本発明でいう第１層の一例であり、本実施形態においては、図５に示すように、ガラス部５３および複数のアルミナ粒子５４からなる。ガラス部５３は、たとえば非晶質ガラスからなる。この非晶質ガラスの軟化点は、７８０℃程度であり、下層５２を構成する非晶質ガラスの軟化点よりも高い。アルミナ粒子５４は、アルミナからなる粒であり、本実施形態においては、球形である。上層５１は、その厚さが、７．５μｍ程度とされている。アルミナ粒子５４の粒径は、平均して２．８μｍ程度である。後述する本発明が意図する効果を奏するには、上層５１の厚さが、アルミナ粒子５４の粒径の２倍以上、３倍以下であることが好ましい。また、本実施形態においては、上層５１におけるアルミナ粒子５４の濃度は、６０重量％程度である。後述する本発明が意図する効果を奏するには、アルミナ粒子５４の濃度は、５０〜７０重量％であることが好ましい。図３および図４に示すように、上層５１は、副走査方向ｙにおいて、基板１の図中左端から中間ガラス層２５の中央付近にわたる領域に形成されている。
【００４６】
下層５２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って形成される。上層５１は、ガラスペーストに複数のアルミナ粒子５４を混入した材料を厚膜印刷し、これを焼成することによって形成される。この焼成工程を経ることにより、上記ガラスペースト中において複数のアルミナ粒子５４が沈降する。この結果、上層５１においては下層５２に近いほど上層５１において複数のアルミナ粒子５４が占める割合が大となっている。
【００４７】
駆動ＩＣ７１は、複数の個別電極３５を選択的に通電させることにより、複数の発熱部４１のいずれかを任意に発熱させる機能を果たす。図３に示すように、駆動ＩＣ７１は、ダイボンディンググレーズ２２上に配置されている。本実施形態においては、駆動ＩＣ７１とダイボンディンググレーズ２２との間に、電極層３の一部および支持ガラス層２７が介在している。
【００４８】
図２に示すように、駆動ＩＣ７１には、複数のパッド７２が形成されている。複数のパッド７２は、複数のワイヤ７３を介して複数の個別電極３５のボンディング部３７、またはダイボンディンググレーズ２２に形成された電極層３の一部であるパッドに接続されている。
【００４９】
図１に示すように、駆動ＩＣ７１は、封止樹脂８２によっておおわれている。封止樹脂８２は、たとえば黒色の軟質樹脂からなる。なお、図２および図３においては、理解の便宜上封止樹脂８２を省略している。また、基板１には、コネクタ８３が設けられている。コネクタ８３は、サーマルプリントヘッド１０１をたとえばプリンタに組み込む際に、このプリンタ側のコネクタと接続される。
【００５０】
次に、サーマルプリントヘッド１０１の作用について説明する。
【００５１】
本実施形態によれば、サーマルプリントヘッド１０１を用いた印刷において、印刷用紙と保護層５とがすれ合う際に、複数のアルミナ粒子５４が上層５１に傷が生じることを防ぐ役割を果たす。また、複数のアルミナ粒子５４を覆うガラス部５３を有することにより、上層５１の表面を比較的平滑な状態とすることが可能である。したがって、サーマルプリントヘッド１０１を用いた印刷の高速化が可能であるとともに、たとえば比較的硬質な材料を含む印刷用紙に対する印刷を適切に行うことができる。
【００５２】
複数のアルミナ粒子５４が球形であることにより、複数のアルミナ粒子５４を上層５１において偏って分布することを抑制することが可能であり、より均一に分布させることができる。また、仮に複数のアルミナ粒子５４がガラス部５３から露出したとしても、上層５１の表面に鋭利な凹凸が生じることを回避することができる。
【００５３】
上層５１の厚さがアルミナ粒子５４の粒径の２倍以上であることにより、上層５１の表面に複数のアルミナ粒子５４の外形が顕著に現れてしまうことを抑制することができる。これにより、上層５１の表面が、複数のアルミナ粒子５４の外形に起因した過度な凹凸状となることを防止することができる。また、上層５１の厚さがアルミナ粒子５４の粒径の３倍以下であることにより、上層５１の厚さ方向において、複数のアルミナ粒子５４を互いに重なるように配置することができる。これと同時に、複数のアルミナ粒子５４の積層数が多くなりすぎることによって複数のアルミナ粒子５４の分布が不均一となってしまうことを回避することができる。複数のアルミナ粒子５４に分布が均一であるほど、上層５１に大きく深い傷ができることを防止することができる。
【００５４】
発明者らの知見によれば、上層５１における複数のアルミナ粒子５４の濃度が６０重量％程度であれば、上層５１において複数のアルミナ粒子５４を互いに重なるように均一に分布させるとともに、上層５１の表面にアルミナ粒子５４の外形が現れてしまうことを効果的に抑制することができる。このような効果を奏するには、複数のアルミナ粒子５４の濃度が５０〜７０重量％程度であることが好ましい。
【００５５】
上層５１の軟化点が下層５２の軟化点よりも高いことにより、サーマルプリントヘッド１０１の使用時などに保護層５の温度が上昇した場合、下層５２がまず軟化し、上層５１は比較的固い状態を保つ。これにより、複数のアルミナ粒子５４が上層５１から下層５２へと沈降してしまうことを抑制することが可能である。
【００５６】
図６〜図１０は、本発明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。
【００５７】
図６は、本発明の第２実施形態に基づく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１０２は、上層５１の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、上層５１に混入された複数のアルミナ粒子５４が複数の第１アルミナ粒子５５と複数の第２アルミナ粒子５６とを含んでいる。複数の第１アルミナ粒子５５は、球形であり、その粒径が２．８μｍ程度である。複数の第２アルミナ粒子５６は、球形であり、その粒径が０．７μｍ程度である。本実施形態においては、第１アルミナ粒子５５と第２アルミナ粒子５６の混合比は、２：１〜１：１程度である。上層５１の厚さは、７．５μｍ程度であり、第１アルミナ粒子５５の粒径の２倍以上、３倍以下とされている。複数のアルミナ粒子５４の濃度は、６０重量％程度であり、５０〜７０重量％程度であることが好ましい。
【００５８】
このような実施形態によっても、サーマルプリントヘッド１０２を用いた印刷の高速化が可能であるとともに、たとえば比較的硬質な材料を含む印刷用紙に対する印刷を適切に行うことができる。また、複数の第２アルミナ粒子５６が、複数の第１アルミナ粒子５５の間を埋めるように分布する。これにより、上層５１の傷つき防止効果をさらに高めることができる。また、上層５１の表面性状をより平滑な状態とすることができる。このような効果を奏するには、第２アルミナ粒子５６の粒径が第１アルミナ粒子５５の粒径の１／２以下であることが好ましい。
【００５９】
図７〜図９は、本発明の第３実施形態に基づく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１０３は、保護層５の構成が上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、保護層５が上層５１のみからなる。上層５１がガラス部５３および複数のアルミナ粒子５４からなる点は、上述したサーマルプリントヘッド１０１の上層５１と同様である。図７および図８に示すように、上層５１は、基板１の副走査方向ｙ一端からグレーズ層２のダイボンディンググレーズ２２の中央付近に至る領域に形成されている。
【００６０】
このような実施形態によっても、サーマルプリントヘッド１０３を用いた印刷の高速化が可能であるとともに、たとえば比較的硬質な材料を含む印刷用紙に対する印刷を適切に行うことができる。
【００６１】
図１０は、本発明の第４実施形態に基づく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１０４は、保護層５が上層５１のみからなる点が、上述したサーマルプリントヘッド１０３と共通しており、上層５１を構成する複数のアルミナ粒子５４が複数の第１アルミナ粒子５５と複数の第２アルミナ粒子５６からなる点が上述したサーマルプリントヘッド１０２と共通している。
【００６２】
このような実施形態によっても、サーマルプリントヘッド１０４を用いた印刷の高速化が可能であるとともに、たとえば比較的硬質な材料を含む印刷用紙に対する印刷を適切に行うことができる。
【００６３】
本発明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。本発明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。
【符号の説明】
【００６４】
１０１，１０２，１０３，１０４  サーマルプリントヘッド
１    基板
２    グレーズ層
２１  部分グレース
２２  ダイボンディンググレーズ
２５  中間ガラス層
２６  先端ガラス層
２７  支持ガラス層
３    電極層
３１  共通電極
３２  帯状部
３３  連結部
３４  迂回部
３５  個別電極
３６  帯状部
３７  ボンディング部
３９  補助電極層
４    抵抗体層
４１  発熱部
５    保護層
５１  上層
５２  下層
５３  ガラス部
５４  アルミナ粒子
５５  第１アルミナ粒子
５６  第２アルミナ粒子
７１  駆動ＩＣ
７２  パッド
７３  ワイヤ
【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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