サーマルヘッド及びその製造方法
【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及びその製造方法を得る。
【解決手段】基板表面の凸形状部上に複数の抵抗層を形成し、この複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成してから、該複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を形成する。ここで、個別電極は絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせ、折り返し共通電極は絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイさせ、少なくとも抵抗層の長手方向の中央位置を超えるまで延長形成する。そして、絶縁バリア層と両電極を覆う保護層を形成して表面研磨加工を施し、電極による表面段差を除去する。
【解決手段】基板表面の凸形状部上に複数の抵抗層を形成し、この複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成してから、該複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を形成する。ここで、個別電極は絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせ、折り返し共通電極は絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイさせ、少なくとも抵抗層の長手方向の中央位置を超えるまで延長形成する。そして、絶縁バリア層と両電極を覆う保護層を形成して表面研磨加工を施し、電極による表面段差を除去する。
【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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーマルヘッドは、図１０に示されるように、基板表面の蓄熱層２上に、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と折り返し共通電極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α１、α２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α１、α２を低減するようにしている。図１０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。
【０００３】
例えば特許文献１には、断面凸形状をなす蓄熱層の頂上位置に発熱抵抗体部を設け、この発熱抵抗体部を保護膜で覆ったサーマルヘッドが記載されている。特許文献２には、断面凸形状をなす部分グレーズの上に発熱素子を設け、この発熱素子の上に保護膜を形成し、表面研磨により保護膜の外面を平滑化することが記載されている。特許文献３には、抵抗層上に形成した金属層の一部を除去して、発熱体の長手方向の両端部に接続する一対の電極を形成したサーマルヘッドが記載され、特許文献４には、折り返し共通電極を有するサーマルヘッドが記載されている。
【特許文献１】特開平１−２０４７６２号公報
【特許文献２】特開２０００−３４３７３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１８９９号公報
【特許文献４】特開２００６−３２１０９３号公報
【発明の開示】
【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α１は低減できるものの、基板側面側に位置する折り返し共通電極７による表面段差α２は削られにくく、十分に段差をなくすことができない。具体的に個別電極６による表面段差α１は研磨加工で０．１μｍ以下になるが、折り返し共通電極７による表面段差α２は研磨加工しても０．５μｍ程度残る。この表面段差α１、α２は、印刷媒体の走行方向（凸形状部２ａの軸線と直交する方向）の段差及び隣接する発熱部間（抵抗層間）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折り返し共通電極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及びその製造方法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、電極による表面段差を表面研磨加工で容易に削れるように、個別電極と折り返し共通電極によって生じる段差を発熱部の上方（より好ましくは凸形状部の頂上領域）に位置させること、また、その長手方向を印刷媒体の走行方向から傾斜させて複数の抵抗層を形成すれば、該抵抗層の上方に位置する電極によって生じる保護層の表面段差が、印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する発熱部間の段差とならない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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、前記個別電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイしていること、及び、前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイし、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長していることを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、別の態様として、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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、前記個別電極と前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイしていること、及び、前記絶縁バリア層の上には、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
さらに本発明は、製造方法の態様によれば、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続する個別電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせて形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部からオーバーレイさせ、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長形成する工程と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記個別電極と前記折り返し共通電極による段差を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００１０】
より具体的には、前記個別電極と前記折り返し共通電極によって生じる段差を、前記凸形状部の頂点領域に位置させる。さらに、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記折り返し共通電極は、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をもつように形成することが好ましい。
【００１１】
また本発明は、製造方法の別態様として、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイさせて形成する工程と、前記絶縁バリア層の上に、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極を形成する工程と、前記絶縁バリア層、前記個別電極、前記折り返し共通電極及び前記ダミー電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記ダミー電極と前記個別電極及び前記折り返し共通電極による段差を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記ダミー電極は、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をもつように形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、絶縁バリア層上に少なくとも抵抗層の長手方向の中央位置を超えて個別電極側まで延長させて備えたので、個別電極及び折り返し共通電極による表面段差を抵抗層の上方に位置させることができ、この表面段差を保護層の表面研磨加工で容易に低減できる。また、複数の抵抗層が印刷媒体の走行方向に対して傾斜角をもつことで、抵抗層の上方に生じる個別電極及び折り返し共通電極による表面段差が印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する抵抗層間の段差とならず、印刷ムラを抑えられる。さらに、絶縁バリア層の上に、個別電極及び折り返し共通電極とは非接触で絶縁バリア層の長手方向に延びるダミー電極を備える態様では、個別電極と折り返し共通電極の間に生じる空間がダミー電極によって埋められるので、電極による表面段差が低減され、この表面段差を保護層の表面研磨加工で容易に低減できる。これにより、印刷品質に優れたサーマルヘッドを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図７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）を示している。
【００１５】
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、折り返し共通電極１０７）と、耐摩耗性の保護層１０８とが形成されている。
【００１６】
複数の抵抗層１０３は、図２に示されるように、印刷媒体の走行方向（図示Ｘ方向、凸形状部１０２ａの軸線方向と直交する方向）と直交する方向に対して所定の傾斜角θをもつように形成され、該印刷媒体の走行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と直交する方向から所定角度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と直交する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。
【００１７】
個別電極１０６は、複数の抵抗層１０３の長手方向の一端部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対して直交する方向に延びる細長の矩形をなしている。個別電極１０６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。
【００１８】
折り返し共通電極１０７は、複数の発熱部１０５の長手方向の他端部側に接続した共通電極であって、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端部から少なくとも抵抗層１０３の長手方向の中央位置を超えるまで個別電極１０６側へ延長されて、絶縁バリア層１０４上に設けられている。本実施形態では、抵抗層１０３の長手方向の寸法が９０〜１４０μｍであり、折り返し共通電極１０７のオーバーレイ量は８０〜１３０μｍ程度である。折り返し共通電極１０７の平面形状は、抵抗層１０３の長手方向と平行な延長部１０７ａを有し、印刷媒体の走行方向と直交する方向に対して傾斜させたコ字形状をなしている。すなわち、抵抗層１０３の平面形状と相似形状である。延長部１０７ａを有することで、折り返し共通電極１０７による段差（折り返し共通電極１０７から絶縁バリア層１０４にかけて生じる段差）は、凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐに位置する。
【００１９】
保護層１０８は、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７を覆って形成され、インクリボン等との接触から発熱部１０５、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７を保護する。保護層１０８の成膜段階では個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７よる段差が保護層１０８の表面に転写されるが、成膜後の研磨加工により保護層１０８の表面は平滑化され、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による表面段差は０．１μｍ以下に抑えられている。
【００２０】
図３〜図７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。
【００２１】
先ず、図３に示すように、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。
【００２２】
次に、同図３及び図４に示すように、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Ｘ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、印刷媒体の走行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１５μｍ以内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。
【００２３】
次に、同図３及び図５に示すように、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Ｘ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に所定間隔をあけて列状に配置される。
【００２４】
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Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ等からなる導体膜を全面的に成膜する。そして、図６及び図２に示すように、パターニングにより、複数の抵抗層１０３の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極１０６と折り返し共通電極１０７を形成する。このとき、折り返し共通電極１０７は、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端部から少なくとも発熱部１０５の長手方向の中央位置を超えるまで延長させて、該絶縁バリア層１０４にオーバーレイさせる。折り返し共通電極１０７の平面形状は、抵抗層１０３と同様に印刷媒体の走行方向に対して傾斜させた平面視コ字形状、すなわち、抵抗層１０３の平面形状と略相似形状とする。一方、個別電極１０６は、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、印刷媒体の走行方向に直交して延びる細長の平面視矩形状とする。このように折り返し共通電極１０７を絶縁バリア層１０４にオーバーレイさせて個別電極１０６側へ延長させることで、折り返し共通電極１０７と個別電極１０６の間に生じる空間は狭まり、また、折り返し共通電極１０７と個別電極１０６による段差（折り返し共通電極１０７と個別電極１０６の間に生じる空間）は、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐに位置する。本実施形態では、抵抗層１０３の長手方向の寸法が１００μｍであり、個別電極１０６のオーバーレイ量は５μｍ程度、折り返し共通電極１０７のオーバーレイ量は９０μｍ程度である。実際的には、折り返し共通電極１０７は、絶縁バリア層１０４上に、個別電極１０６と接触しない範囲で可及的に個別電極１０６側へ延長させて設ける。個別電極１０６と折り返し共通電極１０７の距離間隔は、２０μｍ未満であることが好ましい。
【００２５】
続いて、図７に示すように、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７の上に保護層１０８を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の頂上領域Ｐに位置させて、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による段差α１、α２が保護層１０８の表面に転写形成されている。
【００２６】
続いて、同図７に示すように、保護層１０８の表面に研磨加工を施す。図７の直線Ｍは圧接する印刷媒体を示し、図７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。上述のように個別電極１０６及び折り返し共通電極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、研磨加工によって容易に削られる。本実施形態において、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による表面段差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。
【００２７】
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。
【００２８】
以上のように本実施形態では、絶縁バリア層１０４上にオーバーレイして個別電極１０６側まで延長させた折り返し共通電極１０７を備え、個別電極１０６による段差と折り返し共通電極１０７による段差の両方を発熱部１０５の上方（表面高さが最も高くなる頂点領域Ｐ）に位置させたので、保護層成膜後の表面研磨加工により、該折り返し共通電極１０７及び個別電極１０６による表面段差α１、α２を容易に削ることができる。これにより、保護層１０８の表面を平滑化でき、印刷品質の向上を図れる。上記折り返し共通電極１０７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。
【００２９】
また本実施形態では、複数の抵抗層１０３、絶縁バリア層１０４及び折り返し共通電極１０７が印刷媒体の走行方向に対して傾斜角θを持つことで、印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する発熱部１０５間の段差を低減できる。さらに、印刷時には、折り返し共通電極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り、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。
【００３０】
図８及び図９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８はサーマルヘッド２００の主要部の断面図、図９はサーマルヘッド２００の主要部を保護層側から見た平面図（保護層は図示省略）である。
【００３１】
第２実施形態は、上述した平面視コ字形状の折り返し共通電極１０７を分割して設けた実施形態であり、該折り返電極１０７に替えて、印刷媒体の走行方向と平行な直線状の折り返し共通電極２０７と抵抗層１０３の長手方向に沿って延びるダミー電極２１０を絶縁バリア層１０４の上に備えている。折り返し共通電極２０７とダミー電極２１０以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３２】
折り返し共通電極２０７は、複数の抵抗層１０３の長手方向の他端部に接続した共通電極であって、絶縁バリア層１０４の他端部にオーバーレイしている。ダミー電極２１０は、折り返し共通電極２０７及び個別電極１０６と非接触で、電気的に独立している。ダミー電極２１０と個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７との距離間隔は可及的に狭いことが好ましく、具体的には２０μｍ未満であるとよい。
【００３３】
この折り返し共通電極２０７とダミー電極２１０は、上述した第１実施形態の製造方法において、蓄熱層１０２、抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４上に全面成膜したＣｒ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、個別電極１０６を同時に形成可能である。新たな工程が増えることなく、製造容易である。
【００３４】
この第２実施形態では、絶縁バリア層１０４上に、個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７とは別の電気的に独立したダミー電極２１０を備えることで、該ダミー電極２１０によって個別電極１０６と折り返し共通電極２０７の間の空間が埋められ、保護層１０８に転写形成される個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７による段差を小さくでき、保護層成膜後の表面研磨加工により、個別電極１０６、折り返し共通電極２０７及びダミー電極２１０による表面段差を容易に削ることができる。これにより、保護層１０８の表面を平滑化でき、印刷品質の向上を図れる。
【００３５】
以上の実施形態では、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。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【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】本発明の第１実施形態によるサーマルヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程の一部を示す平面図である。
【図５】図４の次工程を示す平面図である。
【図６】図５の次工程を示す断面図である。
【図７】図６の次工程を示す断面図である。
【図８】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示す断面図である。
【図９】同サーマルヘッドの主要部を示す平面図である。
【図１０】従来構造のサーマルヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００ サーマルヘッド
１０１ 基板
１０２ 蓄熱層
１０２ａ 断面凸形状部
１０３ 抵抗層
１０４ 絶縁バリア層
１０５ 発熱部
１０６ 個別電極
１０７ 折り返し共通電極
１０７ａ 延長部
１０８ 保護層
２００ サーマルヘッド
２０７ 折り返し共通電極
２１０ ダミー電極
【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及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーマルヘッドは、図１０に示されるように、基板表面の蓄熱層２上に、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と折り返し共通電極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α１、α２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α１、α２を低減するようにしている。図１０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。
【０００３】
例えば特許文献１には、断面凸形状をなす蓄熱層の頂上位置に発熱抵抗体部を設け、この発熱抵抗体部を保護膜で覆ったサーマルヘッドが記載されている。特許文献２には、断面凸形状をなす部分グレーズの上に発熱素子を設け、この発熱素子の上に保護膜を形成し、表面研磨により保護膜の外面を平滑化することが記載されている。特許文献３には、抵抗層上に形成した金属層の一部を除去して、発熱体の長手方向の両端部に接続する一対の電極を形成したサーマルヘッドが記載され、特許文献４には、折り返し共通電極を有するサーマルヘッドが記載されている。
【特許文献１】特開平１−２０４７６２号公報
【特許文献２】特開２０００−３４３７３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１１８９９号公報
【特許文献４】特開２００６−３２１０９３号公報
【発明の開示】
【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α１は低減できるものの、基板側面側に位置する折り返し共通電極７による表面段差α２は削られにくく、十分に段差をなくすことができない。具体的に個別電極６による表面段差α１は研磨加工で０．１μｍ以下になるが、折り返し共通電極７による表面段差α２は研磨加工しても０．５μｍ程度残る。この表面段差α１、α２は、印刷媒体の走行方向（凸形状部２ａの軸線と直交する方向）の段差及び隣接する発熱部間（抵抗層間）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折り返し共通電極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及びその製造方法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、電極による表面段差を表面研磨加工で容易に削れるように、個別電極と折り返し共通電極によって生じる段差を発熱部の上方（より好ましくは凸形状部の頂上領域）に位置させること、また、その長手方向を印刷媒体の走行方向から傾斜させて複数の抵抗層を形成すれば、該抵抗層の上方に位置する電極によって生じる保護層の表面段差が、印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する発熱部間の段差とならない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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、前記個別電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイしていること、及び、前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイし、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長していることを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、別の態様として、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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、前記個別電極と前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイしていること、及び、前記絶縁バリア層の上には、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
さらに本発明は、製造方法の態様によれば、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続する個別電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせて形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部からオーバーレイさせ、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長形成する工程と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記個別電極と前記折り返し共通電極による段差を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００１０】
より具体的には、前記個別電極と前記折り返し共通電極によって生じる段差を、前記凸形状部の頂点領域に位置させる。さらに、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記折り返し共通電極は、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をもつように形成することが好ましい。
【００１１】
また本発明は、製造方法の別態様として、基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイさせて形成する工程と、前記絶縁バリア層の上に、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極を形成する工程と、前記絶縁バリア層、前記個別電極、前記折り返し共通電極及び前記ダミー電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記ダミー電極と前記個別電極及び前記折り返し共通電極による段差を除去する工程とを有することを特徴としている。
【００１２】
前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記ダミー電極は、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をもつように形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、絶縁バリア層上に少なくとも抵抗層の長手方向の中央位置を超えて個別電極側まで延長させて備えたので、個別電極及び折り返し共通電極による表面段差を抵抗層の上方に位置させることができ、この表面段差を保護層の表面研磨加工で容易に低減できる。また、複数の抵抗層が印刷媒体の走行方向に対して傾斜角をもつことで、抵抗層の上方に生じる個別電極及び折り返し共通電極による表面段差が印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する抵抗層間の段差とならず、印刷ムラを抑えられる。さらに、絶縁バリア層の上に、個別電極及び折り返し共通電極とは非接触で絶縁バリア層の長手方向に延びるダミー電極を備える態様では、個別電極と折り返し共通電極の間に生じる空間がダミー電極によって埋められるので、電極による表面段差が低減され、この表面段差を保護層の表面研磨加工で容易に低減できる。これにより、印刷品質に優れたサーマルヘッドを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図７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）を示している。
【００１５】
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、折り返し共通電極１０７）と、耐摩耗性の保護層１０８とが形成されている。
【００１６】
複数の抵抗層１０３は、図２に示されるように、印刷媒体の走行方向（図示Ｘ方向、凸形状部１０２ａの軸線方向と直交する方向）と直交する方向に対して所定の傾斜角θをもつように形成され、該印刷媒体の走行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と直交する方向から所定角度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と直交する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。
【００１７】
個別電極１０６は、複数の抵抗層１０３の長手方向の一端部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対して直交する方向に延びる細長の矩形をなしている。個別電極１０６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。
【００１８】
折り返し共通電極１０７は、複数の発熱部１０５の長手方向の他端部側に接続した共通電極であって、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端部から少なくとも抵抗層１０３の長手方向の中央位置を超えるまで個別電極１０６側へ延長されて、絶縁バリア層１０４上に設けられている。本実施形態では、抵抗層１０３の長手方向の寸法が９０〜１４０μｍであり、折り返し共通電極１０７のオーバーレイ量は８０〜１３０μｍ程度である。折り返し共通電極１０７の平面形状は、抵抗層１０３の長手方向と平行な延長部１０７ａを有し、印刷媒体の走行方向と直交する方向に対して傾斜させたコ字形状をなしている。すなわち、抵抗層１０３の平面形状と相似形状である。延長部１０７ａを有することで、折り返し共通電極１０７による段差（折り返し共通電極１０７から絶縁バリア層１０４にかけて生じる段差）は、凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐに位置する。
【００１９】
保護層１０８は、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７を覆って形成され、インクリボン等との接触から発熱部１０５、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７を保護する。保護層１０８の成膜段階では個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７よる段差が保護層１０８の表面に転写されるが、成膜後の研磨加工により保護層１０８の表面は平滑化され、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による表面段差は０．１μｍ以下に抑えられている。
【００２０】
図３〜図７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。
【００２１】
先ず、図３に示すように、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。
【００２２】
次に、同図３及び図４に示すように、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Ｘ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、印刷媒体の走行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１５μｍ以内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。
【００２３】
次に、同図３及び図５に示すように、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Ｘ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に所定間隔をあけて列状に配置される。
【００２４】
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Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ等からなる導体膜を全面的に成膜する。そして、図６及び図２に示すように、パターニングにより、複数の抵抗層１０３の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極１０６と折り返し共通電極１０７を形成する。このとき、折り返し共通電極１０７は、絶縁バリア層１０４の長手方向の他端部から少なくとも発熱部１０５の長手方向の中央位置を超えるまで延長させて、該絶縁バリア層１０４にオーバーレイさせる。折り返し共通電極１０７の平面形状は、抵抗層１０３と同様に印刷媒体の走行方向に対して傾斜させた平面視コ字形状、すなわち、抵抗層１０３の平面形状と略相似形状とする。一方、個別電極１０６は、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、印刷媒体の走行方向に直交して延びる細長の平面視矩形状とする。このように折り返し共通電極１０７を絶縁バリア層１０４にオーバーレイさせて個別電極１０６側へ延長させることで、折り返し共通電極１０７と個別電極１０６の間に生じる空間は狭まり、また、折り返し共通電極１０７と個別電極１０６による段差（折り返し共通電極１０７と個別電極１０６の間に生じる空間）は、蓄熱層１０２の凸形状部１０２ａの頂上領域Ｐに位置する。本実施形態では、抵抗層１０３の長手方向の寸法が１００μｍであり、個別電極１０６のオーバーレイ量は５μｍ程度、折り返し共通電極１０７のオーバーレイ量は９０μｍ程度である。実際的には、折り返し共通電極１０７は、絶縁バリア層１０４上に、個別電極１０６と接触しない範囲で可及的に個別電極１０６側へ延長させて設ける。個別電極１０６と折り返し共通電極１０７の距離間隔は、２０μｍ未満であることが好ましい。
【００２５】
続いて、図７に示すように、絶縁バリア層１０４、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７の上に保護層１０８を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の頂上領域Ｐに位置させて、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による段差α１、α２が保護層１０８の表面に転写形成されている。
【００２６】
続いて、同図７に示すように、保護層１０８の表面に研磨加工を施す。図７の直線Ｍは圧接する印刷媒体を示し、図７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。上述のように個別電極１０６及び折り返し共通電極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、研磨加工によって容易に削られる。本実施形態において、個別電極１０６及び折り返し共通電極１０７による表面段差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。
【００２７】
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。
【００２８】
以上のように本実施形態では、絶縁バリア層１０４上にオーバーレイして個別電極１０６側まで延長させた折り返し共通電極１０７を備え、個別電極１０６による段差と折り返し共通電極１０７による段差の両方を発熱部１０５の上方（表面高さが最も高くなる頂点領域Ｐ）に位置させたので、保護層成膜後の表面研磨加工により、該折り返し共通電極１０７及び個別電極１０６による表面段差α１、α２を容易に削ることができる。これにより、保護層１０８の表面を平滑化でき、印刷品質の向上を図れる。上記折り返し共通電極１０７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。
【００２９】
また本実施形態では、複数の抵抗層１０３、絶縁バリア層１０４及び折り返し共通電極１０７が印刷媒体の走行方向に対して傾斜角θを持つことで、印刷媒体の走行方向の段差及び隣接する発熱部１０５間の段差を低減できる。さらに、印刷時には、折り返し共通電極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り、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。
【００３０】
図８及び図９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８はサーマルヘッド２００の主要部の断面図、図９はサーマルヘッド２００の主要部を保護層側から見た平面図（保護層は図示省略）である。
【００３１】
第２実施形態は、上述した平面視コ字形状の折り返し共通電極１０７を分割して設けた実施形態であり、該折り返電極１０７に替えて、印刷媒体の走行方向と平行な直線状の折り返し共通電極２０７と抵抗層１０３の長手方向に沿って延びるダミー電極２１０を絶縁バリア層１０４の上に備えている。折り返し共通電極２０７とダミー電極２１０以外の構成は、第１実施形態と同じである。
【００３２】
折り返し共通電極２０７は、複数の抵抗層１０３の長手方向の他端部に接続した共通電極であって、絶縁バリア層１０４の他端部にオーバーレイしている。ダミー電極２１０は、折り返し共通電極２０７及び個別電極１０６と非接触で、電気的に独立している。ダミー電極２１０と個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７との距離間隔は可及的に狭いことが好ましく、具体的には２０μｍ未満であるとよい。
【００３３】
この折り返し共通電極２０７とダミー電極２１０は、上述した第１実施形態の製造方法において、蓄熱層１０２、抵抗層１０３及び絶縁バリア層１０４上に全面成膜したＣｒ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、個別電極１０６を同時に形成可能である。新たな工程が増えることなく、製造容易である。
【００３４】
この第２実施形態では、絶縁バリア層１０４上に、個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７とは別の電気的に独立したダミー電極２１０を備えることで、該ダミー電極２１０によって個別電極１０６と折り返し共通電極２０７の間の空間が埋められ、保護層１０８に転写形成される個別電極１０６及び折り返し共通電極２０７による段差を小さくでき、保護層成膜後の表面研磨加工により、個別電極１０６、折り返し共通電極２０７及びダミー電極２１０による表面段差を容易に削ることができる。これにより、保護層１０８の表面を平滑化でき、印刷品質の向上を図れる。
【００３５】
以上の実施形態では、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。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【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】本発明の第１実施形態によるサーマルヘッドの製造方法の一工程を示す断面図である。
【図４】図３の工程の一部を示す平面図である。
【図５】図４の次工程を示す平面図である。
【図６】図５の次工程を示す断面図である。
【図７】図６の次工程を示す断面図である。
【図８】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示す断面図である。
【図９】同サーマルヘッドの主要部を示す平面図である。
【図１０】従来構造のサーマルヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００ サーマルヘッド
１０１ 基板
１０２ 蓄熱層
１０２ａ 断面凸形状部
１０３ 抵抗層
１０４ 絶縁バリア層
１０５ 発熱部
１０６ 個別電極
１０７ 折り返し共通電極
１０７ａ 延長部
１０８ 保護層
２００ サーマルヘッド
２０７ 折り返し共通電極
２１０ ダミー電極
【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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、
前記個別電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイしていること、及び、
前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイし、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長していること、
を特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、
前記個別電極と前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイしていること、及び、
前記絶縁バリア層の上には、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極が形成されていること、
を特徴とするサーマルヘッド。
【請求項３】
基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続する個別電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせて形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部からオーバーレイさせ、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長形成する工程と、
前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、
この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記個別電極と前記折り返し共通電極による段差を除去する工程と、
を有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記個別電極と前記折り返し共通電極によって生じる段差を、前記凸形状部の頂点領域に位置させるサーマルヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記折り返し共通電極は、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をもつように形成するサーマルヘッドの製造方法。
【請求項６】
基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイさせて形成する工程と、
前記絶縁バリア層の上に、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極を形成する工程と、
前記絶縁バリア層、前記個別電極、前記折り返し共通電極及び前記ダミー電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、
この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記ダミー電極と前記個別電極及び前記折り返し共通電極による段差を除去する工程と、
を有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記ダミー電極は、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をもつように形成するサーマルヘッドの製造方法。
【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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、
前記個別電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイしていること、及び、
前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部から該絶縁バリア層にオーバーレイし、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長していること、
を特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
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列状に配置した複数の抵抗層と、前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層と、前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続した個別電極と、前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続した折り返し共通電極と、前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を覆う保護層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の抵抗層は、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をもって形成されていること、
前記個別電極と前記折り返し共通電極は、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイしていること、及び、
前記絶縁バリア層の上には、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極が形成されていること、
を特徴とするサーマルヘッド。
【請求項３】
基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の一端部に接続する個別電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部にオーバーレイさせて形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の他端部に接続する折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の他端部からオーバーレイさせ、少なくとも前記抵抗層の長手方向の中央位置を超えて前記個別電極側へ延長形成する工程と、
前記絶縁バリア層、前記個別電極及び前記折り返し共通電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、
この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記個別電極と前記折り返し共通電極による段差を除去する工程と、
を有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記個別電極と前記折り返し共通電極によって生じる段差を、前記凸形状部の頂点領域に位置させるサーマルヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記折り返し共通電極は、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をもつように形成するサーマルヘッドの製造方法。
【請求項６】
基板表面に形成された円弧断面の凸形状部の上に、列状に並ぶ複数の抵抗層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の表面を覆う絶縁バリア層を形成する工程と、
前記複数の抵抗層の長手方向の一端部と他端部に接続する個別電極と折り返し共通電極を、前記絶縁バリア層の長手方向の一端部と他端部にオーバーレイさせて形成する工程と、
前記絶縁バリア層の上に、前記個別電極と前記折り返し共通電極とは非接触で、前記抵抗層の長手方向に延びるダミー電極を形成する工程と、
前記絶縁バリア層、前記個別電極、前記折り返し共通電極及び前記ダミー電極を含む基板表面を覆う保護層を形成する工程と、
この保護層の表面に研磨加工を施し、前記複数の抵抗層の上方に位置する、前記保護膜に転写された前記ダミー電極と前記個別電極及び前記折り返し共通電極による段差を除去する工程と、
を有することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項６記載のサーマルヘッドの製造方法において、前記複数の抵抗層、前記絶縁バリア層及び前記ダミー電極は、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をもつように形成するサーマルヘッドの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１０９２３（Ｐ２０１０−１１０９２３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８３４０６（Ｐ２００８−２８３４０６）
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月４日（２００８．１１．４）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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