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WO2014171524A1 - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ Download PDF

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Publication number
WO2014171524A1
WO2014171524A1 PCT/JP2014/060985 JP2014060985W WO2014171524A1 WO 2014171524 A1 WO2014171524 A1 WO 2014171524A1 JP 2014060985 W JP2014060985 W JP 2014060985W WO 2014171524 A1 WO2014171524 A1 WO 2014171524A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
region
electrode
protective layer
common electrode
thermal head
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/060985
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
安藤　剛
浩史 舛谷
康二 越智
元　洋一
陽介 岩本
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to JP2015512528A priority Critical patent/JP6039795B2/ja
Priority to CN201480021697.9A priority patent/CN105163942B/zh
Priority to US14/785,131 priority patent/US9475306B2/en
Publication of WO2014171524A1 publication Critical patent/WO2014171524A1/ja

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    • B41J2/33555—Structure of thermal heads characterised by type
    • B41J2/3357—Surface type resistors

Definitions

  • the present invention relates to a thermal head and a thermal printer.
  • thermal heads have been proposed as printing devices such as facsimiles or video printers.
  • a thermal head for example, a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, an electrode provided on the substrate and electrically connected to the heat generating portion, the heat generating portion, and a part of the electrode are covered.
  • a protective layer see, for example, Patent Document 1).
  • the thermal expansion coefficient of the electrode is larger than the thermal expansion coefficient of the protective layer, and a void may be generated between the electrode and the protective layer. Thereby, the adhesiveness of an electrode and a protective layer may fall.
  • a thermal head includes a substrate, a heat generating portion provided on the substrate, an electrode provided on the previous substrate and electrically connected to the heat generating portion, the heat generating portion, And a protective layer covering a part of the electrode.
  • the electrode contains oxygen in a first region deeper than a depth of 150 nm from the surface located on the protective layer side.
  • a thermal printer includes the thermal head described above, a transport mechanism that transports a recording medium onto the heat generating portion, and a platen roller that presses the recording medium onto the heat generating portion. Prepare.
  • the coefficient of thermal expansion of the electrode can be brought close to the coefficient of thermal expansion of the protective layer, and the possibility that voids are generated between the protective layer and the electrode can be reduced. Thereby, possibility that the adhesiveness of an electrode and a protective layer will fall can be reduced.
  • FIG. 1 is a plan view of a thermal head according to a first embodiment of the present invention. It is the II sectional view taken on the line shown in FIG. It is an expanded sectional view which expands and shows the area
  • region of A1 shown in FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a thermal printer according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view corresponding to FIG. 3, showing a thermal head according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view corresponding to FIG. 3, showing a thermal head according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view corresponding to FIG. 3, showing a thermal head according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the heat radiator 1 is formed in a plate shape and has a rectangular shape in plan view.
  • the heat radiator 1 has a plate-like base part 1a and a protruding part 1b protruding from the base part 1a.
  • the radiator 1 is formed of a metal material such as copper, iron, or aluminum, for example, and has a function of radiating heat that does not contribute to printing out of heat generated in the heat generating portion 9 of the head base 3. .
  • the head base 3 is bonded to the upper surface of the base portion 1a by a double-sided tape or an adhesive (not shown).
  • the printed wiring of the FPC 5 is connected to the connection electrode 21 of the head base 3 through the conductive bonding material 23. Thereby, the head base 3 and the FPC 5 are electrically connected.
  • the conductive bonding material 23 can be exemplified by an anisotropic conductive material in which conductive particles are mixed in a solder material or an electrically insulating resin.
  • substrate formed with resin such as a glass epoxy board
  • the electrical resistance layer 15 is provided on the upper surface of the heat storage layer 13, and the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 are provided on the electrical resistance layer 15.
  • the electric resistance layer 15 is patterned in the same shape as the common electrode 17, the individual electrode 19 and the connection electrode 21, and has an exposed region where the electric resistance layer 15 is exposed between the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the exposed regions of the electrical resistance layer 15 are arranged in a row on the raised portions 13 b of the heat storage layer 13, and each exposed region constitutes the heat generating portion 9.
  • the plurality of heat generating portions 9 are illustrated in a simplified manner in FIG. 1 for convenience of explanation, but are arranged at a density of, for example, 100 dpi to 2400 dpi (dots per inch).
  • the electric resistance layer 15 has a thickness of about 20 to 100 nm.
  • a material having a relatively high electric resistance such as TaN, TaSiO, TaSiNO, TiSiO, TiSiCO, CrSiO, or NbSiO Is formed by. Therefore, when a voltage is applied to the heat generating portion 9, the heat generating portion 9 generates heat due to Joule heat generation.
  • the common electrode 17 has a main wiring portion 17a, a sub wiring portion 17b, and a lead portion 17c.
  • the main wiring portion 17 a extends along one long side of the substrate 7.
  • the sub wiring part 17 b extends along one and the other short sides of the substrate 7.
  • the lead portion 17c extends individually from the main wiring portion 17a toward each heat generating portion 9.
  • the common electrode 17 is electrically connected between the FPC 5 and each heat generating part 9 by connecting one end part to the plurality of heat generating parts 9 and connecting the other end part to the FPC 5.
  • the electric resistance layer 15, the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 are sequentially laminated on the heat storage layer 13 by a conventionally well-known thin film forming technique such as a sputtering method. Thereafter, the laminate is formed by processing the laminate into a predetermined pattern using a conventionally known photoetching or the like.
  • the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 can be simultaneously formed by the same process.
  • a protective layer 25 is formed on the heat storage layer 13 formed on the upper surface of the substrate 7 to cover the heat generating portion 9, a part of the common electrode 17 and a part of the individual electrode 19. ing.
  • the formation region of the protective layer 25 is indicated by a one-dot chain line, and illustration of these is omitted.
  • a coating layer 27 that partially covers the common electrode 17, the individual electrode 19, and the connection electrode 21 on the base portion 13 a of the heat storage layer 13 formed on the upper surface of the substrate 7. Is provided. In FIG. 1, for convenience of explanation, the region where the coating layer 27 is formed is indicated by a one-dot chain line.
  • the covering layer 27 is formed with an opening (not shown) for exposing the individual electrode 19 connected to the drive IC 11 and the connection electrode 21, and these wirings are connected to the drive IC 11 through the opening. ing.
  • the drive IC 11 is connected to the individual electrode 19 and the connection electrode 21 to protect the drive IC 11 and to protect the connection portion between the drive IC 11 and these wirings, such as an epoxy resin or a silicone resin. It is sealed by being covered with a covering member 29 made of.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 will be described in detail with reference to FIG. As described above, the common electrode 17 and the individual electrode 19 are integrally manufactured by a thin film forming technique, and the electrode of the present invention will be described using the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 are made of aluminum containing oxygen.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 have a first region R1 and a second region R2.
  • the first region R1 is a region deeper than the depth of 150 nm from the surface located on the protective layer 25 side.
  • the second region R2 is a region located within a range of 150 nm from the surface located on the protective layer 25 side.
  • the surface located in the protective layer 25 side of the common electrode 17 and the individual electrode 19 is the upper surfaces 17e and 19e.
  • the second region R2 is a region located within a range of 150 nm from the surfaces 17d and 17e located on the protective layer 25 side of the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 of the thermal head X1 can be formed by the following method, for example.
  • the common electrode 17 and the individual electrodes 19 are heat-treated in an oxygen atmosphere to form the first region R1 and the second region R2.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 may be heated in the atmosphere at 200 ° C. for 120 minutes.
  • the oxygen content contained in the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
  • XPS X-ray photoelectron spectroscopy
  • the oxygen content at a plurality of different locations in the depth direction may be measured using XPS in the depth direction.
  • the oxygen concentration gradient is obtained by measuring the oxygen content at a plurality of locations in the depth direction, obtaining an approximate expression from the plurality of oxygen contents using the least square method, A concentration gradient may be used. Specifically, the oxygen content at three different locations in the depth direction is measured, an approximate expression is obtained from the three points, and the concentration gradient is measured.
  • the thermal expansion coefficient of aluminum is about 23 ⁇ 10 ⁇ 6 / K
  • the thermal expansion coefficients of the common electrode 17 and the individual electrodes 19 decrease as the amount of oxygen contained in the aluminum increases.
  • the thermal expansion coefficient of the protective layer 25 provided on the common electrode 17 and the individual electrode 19 is approximately 0.6 ⁇ 10 ⁇ 6 / K when the protective layer 25 is formed of SiO 2 , and Si 3 N 4
  • the thermal expansion coefficient of the protective layer 25 is about 3.2 ⁇ 10 ⁇ 6 / K, and about 4.6 ⁇ 10 ⁇ 6 / K when formed with SiON. The value is lower than 19.
  • the coefficient of thermal expansion of the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be brought close to the coefficient of thermal expansion of the protective layer 25.
  • the thermal expansion coefficient of the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be brought close to the thermal expansion coefficient of the protective layer 25.
  • the oxygen concentration gradient is preferably 1 atomic% / nm or less toward the protective layer 25, and the compositions inside the common electrode 17 and the individual electrode 19 are in a constant state. Preferably it is. Thereby, it can function stably as an electrode.
  • the composition inside the common electrode 17 and the individual electrode 19 is in a constant state, the coefficient of thermal expansion inside the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be made closer to the uniform electrode 17 and the individual electrode 19. It can suppress that a stress arises inside the electrode 19.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 The internal composition is in a constant state and can function stably as an electrode. Further, the coefficient of thermal expansion inside can be made closer to uniform, and the occurrence of stress inside the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be further suppressed.
  • the absolute value of the difference between the oxygen content and the average value of the oxygen content in the first region R1 is more preferably 0.5 atomic% or less.
  • the common electrode 17 and the individual electrode 19 have a second region R2 located in a range of 150 nm from the surfaces 17d and 17e located on the protective layer 25 side, and the second region R2 contains oxygen. is doing. Therefore, the coefficient of thermal expansion of the second region R2 located on the protective layer 25 side can be reduced, and the possibility that voids are generated between the second region R2 and the protective layer 25 can be reduced. As a result, the possibility that the common electrode 17 and the individual electrode 19 and the protective layer 25 are separated can be further reduced.
  • the second region R2 contains oxygen at 1 atom% or more and 50 atom% or less. Therefore, the stress caused by the thermal expansion coefficient of the common electrode 17 and the individual electrode 19 and the thermal expansion coefficient of the protective layer 25 can be reduced, and the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be separated from the protective layer 25. Can be reduced.
  • the corrosion resistance can be improved by increasing the oxygen content in the second region R2. Furthermore, since the oxygen content in the second region R2 increases, the heat dissipation from the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be reduced, and the thermal efficiency can be improved.
  • the oxygen concentration gradient in the second region R2 is preferably 4 atomic% / nm or more and 13 atomic% / nm or less toward the protective layer 25. Accordingly, it is possible to suppress an increase in the specific resistance of the common electrode 17 and the individual electrode 19 while reducing the possibility that a void is generated between the common electrode 17 and the individual electrode 19 and the protective layer 25.
  • the thermal expansion coefficient in the second region R2 gradually decreases toward the protective layer 25,
  • the two regions R2 function as a buffer portion against a difference in coefficient of thermal expansion that occurs between the first region R1 and the protective layer 25.
  • the oxygen concentration gradient in the second region R2 is 13 atomic% / nm or less toward the protective layer 25, the possibility that a large stress is applied to the inside of the second region R2 can be reduced. The possibility that the protective layer 25 peels from the second region R2 can be reduced.
  • the oxygen concentration gradient in the second region R2 increases toward the protective layer 25.
  • the thermal expansion coefficients of the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be made closer to the thermal expansion coefficient of the protective layer 25.
  • the second region R2 having a small coefficient of thermal expansion is disposed on the protective layer 25 side.
  • the coefficient of thermal expansion of the common electrode 17 and the individual electrode 19 can be decreased toward the protective layer 25 side, and the possibility that the common electrode 17, the individual electrode 19, and the protective layer 25 are separated is reduced. be able to.
  • the thermal head X1 includes the second region while containing oxygen in the first region R1 deeper than the depth of 150 nm from the surfaces 17d and 17e where the common electrode 17 and the individual electrode 19 are disposed on the protective layer 25 side.
  • R2 also contains oxygen.
  • the maximum height (Ry) of the common electrode 17 and the individual electrode 19 is 0.095 to 0.2 ⁇ m.
  • the adhesion between the common electrode 17 and the individual electrode 19 and the protective layer 25 can be further improved.
  • the maximum height (Ry) of the common electrode 17 and the individual electrode 19 may be 0.005 to 0.095 ⁇ m. In this case, the surfaces of the common electrode 17 and the individual electrode 19 become smooth, and the sealing property of the protective layer 25 can be ensured.
  • the maximum height (Ry) of the common electrode 17 and the individual electrode 19 is a cross section perpendicular to the upper surfaces 17e and 19e of the common electrode 17 and the individual electrode 19, and the thermal head X1 is cut and the cut surface is subjected to image processing.
  • roughness curves corresponding to the upper surfaces 17e and 19e of the common electrode 17 and the individual electrode 19 are obtained.
  • the reference height can be extracted in the direction of the parallel line of the roughness curve, and the distance between the peak portion and the valley bottom portion in the extracted portion can be measured to obtain the maximum height (Ry).
  • the extraction of the reference length is performed so as not to include the unusual peaks and valleys that are regarded as scratches.
  • the first region R1 and the second region R2 are defined, for example, by the distance from the surfaces 17e and 19e of the common electrode 17 and the individual electrode 19, and 150 nm from the surfaces 17e and 19e of the common electrode 17 and the individual electrode 19.
  • the region located in the range is defined as the second region R2, and the region deeper than the depth of 150 nm from the surfaces 17e, 19e of the common electrode 17 and the individual electrode 19 is defined as the first region R1.
  • the transport mechanism 40 includes a drive unit (not shown) and transport rollers 43, 45, 47, and 49.
  • the transport mechanism 40 transports a recording medium P such as thermal paper or image receiving paper onto which ink is transferred in the direction of arrow S in FIG. 4 and is placed on the protective layer 25 positioned on the plurality of heat generating portions 9 of the thermal head X1. It is for carrying.
  • the drive unit has a function of driving the transport rollers 43, 45, 47, and 49, and for example, a motor can be used.
  • the transport rollers 43, 45, 47, and 49 are formed by, for example, covering cylindrical shaft bodies 43a, 45a, 47a, and 49a made of metal such as stainless steel with elastic members 43b, 45b, 47b, and 49b made of butadiene rubber or the like. Can be configured.
  • the recording medium P is an image receiving paper or the like to which ink is transferred, an ink film is transported together with the recording medium P between the recording medium P and the heat generating portion 9 of the thermal head X1.
  • the platen roller 50 has a function of pressing the recording medium P onto the protective film 25 located on the heat generating portion 9 of the thermal head X1.
  • the platen roller 50 is disposed so as to extend along a direction orthogonal to the conveyance direction S of the recording medium P, and both ends thereof are supported and fixed so as to be rotatable while the recording medium P is pressed onto the heat generating portion 9. ing.
  • the platen roller 50 can be configured by, for example, covering a cylindrical shaft body 50a made of metal such as stainless steel with an elastic member 50b made of butadiene rubber or the like.
  • the power supply device 60 has a function of supplying a current for causing the heat generating portion 9 of the thermal head X1 to generate heat and a current for operating the driving IC 11 as described above.
  • the control device 70 has a function of supplying a control signal for controlling the operation of the drive IC 11 to the drive IC 11 in order to selectively heat the heat generating portion 9 of the thermal head X1 as described above.
  • the thermal printer Z1 presses the recording medium P onto the heat generating part 9 of the thermal head X1 by the platen roller 50, and conveys the recording medium P onto the heat generating part 9 by the conveying mechanism 40.
  • the heat generating unit 9 is selectively heated by the power supply device 60 and the control device 70 to perform predetermined printing on the recording medium P.
  • the recording medium P is an image receiving paper or the like
  • printing is performed on the recording medium P by thermally transferring ink of an ink film (not shown) conveyed together with the recording medium P to the recording medium P.
  • the thermal head X2 will be described with reference to FIG.
  • the thermal head X ⁇ b> 2 is provided with a buffer layer 16 so as to cover the common electrode 17, the individual electrode 19, and the electric resistance layer 15.
  • Other configurations are the same as those of the thermal head X1, and the description thereof is omitted.
  • the buffer layer 16 can be formed of the same material as that of the protective layer 25 and has a function of relieving stress generated when a recording medium (not shown) is pressed against the protective layer 25.
  • the buffer layer 16 can be formed of SiN, SiON, SiC, or SiCN, and is preferably formed of SiN from the viewpoint of the thermal expansion coefficient.
  • the thickness of the buffer layer 16 is preferably 0.1 to 0.4 ⁇ m from the viewpoint of the coefficient of thermal expansion.
  • the thermal head X2 is provided with a second region R2 so as to be in contact with the buffer layer 16. Therefore, the second region R2 having a higher hardness than the first region R1 is sandwiched between the first region R1 and the buffer layer 16. Thereby, the stress which arises in 2nd area
  • region R2 can be reduced, and possibility that the common electrode 17, the individual electrode 19, and the protective layer 25 will peel can be reduced.
  • the thermal head X3 will be described with reference to FIG.
  • the thermal head X3 is different from the thermal head X1 in that an antioxidant layer 18 is provided on the electric resistance layer 15.
  • the second region R2 is different from the thermal head X1 in that the second region R2 is not formed over the entire side surfaces 17d and 19d. Other points are the same as the thermal head X1.
  • a material layer to be the common electrode 17 and the individual electrode 19 is formed on the entire surface of the electric resistance layer 15 by a sputtering method.
  • the concentration of oxygen gas mixed into the argon gas is changed.
  • the first region R1 is formed in a state where oxygen gas is mixed so as to have a partial pressure of 2% with respect to the argon gas, and the partial pressure of oxygen gas with respect to the argon gas is 15%.
  • the second region R2 is formed by gradually increasing the amount of oxygen gas introduced.
  • a pattern can be formed using a photolithographic technique, and the common electrode and the individual electrode 19 can be formed.
  • the raised portion 13b is formed on the heat storage layer 13
  • the electric resistance layer 15 is formed on the raised portion 13b.
  • the present invention is not limited to this.
  • the heat generating portion 9 of the electric resistance layer 15 may be disposed on the base portion 13 b of the heat storage layer 13 without forming the raised portion 13 b in the heat storage layer 13.
  • the electric resistance layer 15 may be disposed on the substrate 7 without forming the heat storage layer 13.
  • the thermal head X1 has been described using a thin film head that forms the electrical resistance layer 15 by a thin film formation technique. Good. Furthermore, although the example in which the heat generating portion 9 is provided on the main surface of the substrate 7 has been shown, the heat generating portion 9 may be provided on the end surface of the substrate 7.
  • X1 to X4 Thermal head Z1 Thermal printer 1 Radiator 3 Head base 5 Flexible printed wiring board 7 Substrate 9 Heating part (electric resistor) 11 Drive IC DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Heat storage layer 15 Electrical resistance layer 17 Common electrode 19 Individual electrode 21 Connection electrode 23 Joining material 24 Antioxidation layer 25 Protection layer 27 Covering layer 29

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

【課題】　保護層の剥離が生じにくいサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】　サーマルヘッドＸ１は、基板７と、基板７上に設けられた発熱部９と、基板７上に設けられ、発熱部９に電気的に接続された電極１７，１９と、発熱部９、および電極１７，１９の一部を被覆する保護層２５と、を備え、電極１７，１９は、保護層２５側に位置する表面１７ｅ，１９ｅから１５０ｎｍの深さより深い第１領域Ｒ１に、酸素を含有し、電極１７，１９と、保護層２５との剥離を抑えることができる。

Description

サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ
　本発明は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。
　従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。このようなサーマルヘッドでは、例えば、基板と、基板上に設けられた発熱部と、基板上に設けられ、発熱部に電気的に接続された電極と、発熱部、および電極の一部を被覆する保護層と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２－３０７７３３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のサーマルヘッドは、電極の熱膨張率が、保護層の熱膨張率よりも大きく、電極と保護層との間にボイドが生じる可能性がある。それにより、電極と保護層との密着性が低下する可能性がある。
　本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドは、基板と、該基板上に設けられた発熱部と、前期基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、前記発熱部、および前記電極の一部を被覆する保護層とを備えている。また、前記電極は、前記保護層側に位置する表面から１５０ｎｍの深さより深い第１領域に、酸素を含有している。
　また、本発明の一実施形態に係るサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、前記発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラとを備える。
　本発明によれば、電極の熱膨張率を保護層の熱膨張率に近づけることができ、保護層と電極との間に、ボイドが生じる可能性を低減することができる。それにより、電極と保護層との密着性が低下する可能性を低減することができる。
本発明の第１の実施形態に係るサーマルヘッドの平面図である。 図１に示すＩ－Ｉ線断面図である。 図２に示すＡ１の領域を拡大して示す拡大断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るサーマルプリンタの概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、図３に対応する拡大断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、図３に対応する拡大断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るサーマルヘッドを示し、図３に対応する拡大断面図である。
　＜第１の実施形態＞
　以下、サーマルヘッドＸ１について図１～３を参照して説明する。サーマルヘッドＸ１は、放熱体１と、放熱体１上に配置されたヘッド基体３と、ヘッド基体３に接続されたフレキシブルプリント配線板５（以下、ＦＰＣ５という）とを備えている。なお、図１では、ＦＰＣ５の図示を省略し、ＦＰＣ５が配置される領域を一点鎖線で示している。
　放熱体１は、板状に形成されており、平面視して長方形状をなしている。放熱体１は、板状の台部１ａと、台部１ａから突出した突起部１ｂとを有している。放熱体１は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体３の発熱部９で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。また、台部１ａの上面には、両面テープあるいは接着剤等（不図示）によってヘッド基体３が接着されている。
　ヘッド基体３は、平面視して、板状に形成されており、ヘッド基体３の基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体３は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体（不図示）に印字を行う機能を有する。
　ＦＰＣ５は、ヘッド基体３と電気的に接続されており、絶縁性の樹脂層の間に、パターニングされたプリント配線が複数設けられており、ヘッド基体３に電流および電気信号を供給する機能を有した配線基板である。プリント配線は、一端部が樹脂層から露出しており、他端部がコネクタ３１と電気的に接続されている。
　ＦＰＣ５のプリント配線は、導電性接合材２３を介してヘッド基体３の接続電極２１と接続されている。それにより、ヘッド基体３とＦＰＣ５とが電気的に接続されている。導電性接合材２３は、半田材料あるいは電気絶縁性の樹脂中に導電性粒子が混入された異方性導電材料を例示することができる。
　ＦＰＣ５と放熱体１との間には、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂またはガラスエポキシ樹脂等の樹脂からなる補強板（不図示）を設けてもよい。また、ＦＰＣ５の全域にわたり補強板を接続してもよい。補強板は、ＦＰＣ５の下面に両面テープあるいは接着剤等によって接着されることにより、ＦＰＣ５を補強することができる。
　なお、配線基板としてＦＰＣ５を用いた例を示したが、可撓性のあるＦＰＣ５でなく、硬質な配線基板を用いてもよい。硬質なプリント配線基板としては、ガラスエポキシ基板あるいはポリイミド基板等の樹脂により形成された基板を例示することができる。
　また、配線基板を設けずに、コネクタ３１のコネクタピン（不図示）を、ヘッド基体３の接続電極２１と直接接続してもよい。その場合、コネクタピンと接続電極２１とを半田あるいは導電性接合材料により接続すればよい。
　以下、ヘッド基体３を構成する各部材について説明する。
　基板７は、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料、あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。
　基板７の上面には、蓄熱層１３が形成されている。蓄熱層１３は、下地部１３ａと隆起部１３ｂとを有している。下地部１３ａは、基板７の上面の全域にわたり形成されている。隆起部１３ｂは、複数の発熱部９の配列方向に沿って帯状に延び、断面が略半楕円形状をなしている。隆起部１３ｂは、印画する記録媒体を、発熱部９上に形成された保護層２５に良好に押し当てるように機能する。
　蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部９で発生する熱の一部を一時的に蓄積することできる。それゆえ、蓄熱層１３は、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めるように機能する。蓄熱層１３は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストをスクリーン印刷等によって基板７の上面に塗布し、これを焼成することで形成される。
　電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に設けられており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１が設けられている。電気抵抗層１５は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１と同形状にパターニングされており、共通電極１７と個別電極１９との間に電気抵抗層１５が露出した露出領域を有する。
　電気抵抗層１５の露出領域は、図１に示すように、蓄熱層１３の隆起部１３ｂ上に列状に配置されており、各露出領域が発熱部９を構成している。複数の発熱部９は、説明の便宜上、図１で簡略化して記載しているが、例えば、１００ｄｐｉ～２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。電気抵抗層１５は、２０～１００ｎｍ程度の厚みを有しており、例えば、ＴａＮ系、ＴａＳｉＯ系、ＴａＳｉＮＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＳｉＣＯ系、ＣｒＳｉＯ系、またはＮｂＳｉＯ系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。
　図１，２に示すように、電気抵抗層１５の上面には、共通電極１７、複数の個別電極１９および複数の接続電極２１が設けられている。これらの共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、０．０５～２．００μｍ程度の厚みを有しており、酸素を含有するアルミニウム材料で形成されている。
　共通電極１７は、主配線部１７ａと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを有している。主配線部１７ａは、基板７の一方の長辺に沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の一方および他方の短辺のそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びている。共通電極１７は、一端部が複数の発熱部９と接続され、他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、ＦＰＣ５と各発熱部９との間を電気的に接続している。
　複数の個別電極１９は、一端部が発熱部９に接続され、他端部が駆動ＩＣ１１に接続されることにより、各発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、個別電極１９は、複数の発熱部９を複数の群に分け、各群の発熱部９を、各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１に電気的に接続している。
　複数の接続電極２１は、一端部が駆動ＩＣ１１に接続され、他端部がＦＰＣ５に接続されることにより、駆動ＩＣ１１とＦＰＣ５との間を電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数の接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。
　駆動ＩＣ１１は、図１に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されているとともに、個別電極１９の他端部と接続電極２１の一端部とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御する機能を有している、駆動ＩＣ１１としては、内部に複数のスイッチング素子を有する切替部材を用いればよい。
　上記の電気抵抗層１５、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、例えば、各々を構成する材料層を蓄熱層１３上に、例えばスパッタリング法等の従来周知の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成される。なお、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１は、同じ工程によって同時に形成することができる。
　図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３上には、発熱部９、共通電極１７の一部および個別電極１９の一部を被覆する保護層２５が形成されている。なお、図１では、説明の便宜上、保護層２５の形成領域を一点鎖線で示し、これらの図示を省略している。
　保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体との接触による摩耗から保護するためのものである。保護層２５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、あるいはダイヤモンドライクカーボン等を用いて形成することができ、保護層２５を単層で構成してもよいし、これらの層を積層して構成してもよい。このような保護層２５はスパッタリング法あるいはスクリーン印刷等を用いて作製することができる。
　また、図１，２に示すように、基板７の上面に形成された蓄熱層１３の下地部１３ａ上には、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。なお、図１では、説明の便宜上、被覆層２７の形成領域を一点鎖線で示している。
　被覆層２７は、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１の被覆した領域を、大気との接触による酸化、あるいは大気中に含まれている水分等の付着による腐食から保護するためのものである。なお、被覆層２７は、共通電極１７および個別電極１９の保護をより確実にするため、図２に示すように保護層２５の端部に重なるようにして形成されることが好ましい。被覆層２７は、例えば、エポキシ樹脂、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料をスクリーン印刷法等の厚膜成形技術を用いて形成することができる。
　被覆層２７は、駆動ＩＣ１１と接続される個別電極１９、および接続電極２１を露出させるための開口部（不図示）が形成されており、開口部を介してこれらの配線が駆動ＩＣ１１に接続されている。また、駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極２１に接続された状態で、駆動ＩＣ１１の保護、および駆動ＩＣ１１とこれらの配線との接続部の保護のため、エポキシ樹脂、あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって被覆されることで封止されている。
　図３を用いて、共通電極１７および個別電極１９について詳細に説明する。なお、上述した通り、共通電極１７および個別電極１９は、薄膜形成技術により一体的に作製されており、共通電極１７および個別電極１９を用いて本発明の電極について説明する。
　共通電極１７および個別電極１９は、酸素を含有するアルミニウムにより形成されている。また、共通電極１７および個別電極１９は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを有している。第１領域Ｒ１は、保護層２５側に位置する表面から１５０ｎｍの深さより深い領域である。第２領域Ｒ２は、保護層２５側に位置する表面から１５０ｎｍの範囲に位置する領域である。なお、共通電極１７および個別電極１９の保護層２５側に位置する表面とは、上面１７ｅ，１９ｅのことである。
　第１領域Ｒ１は、電気抵抗層１５上に設けられており、共通電極１７および個別電極１９の、保護層２５よりも電気抵抗層１５側に設けられている。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１上に設けられており、共通電極１７および個別電極１９の表層領域をなしている。
　第１領域Ｒ１は、酸素を含有しており、例えば、酸素を１原子％以上１３原子％以下含有していることが好ましい。また、酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて１原子％／ｎｍ以下であることが好ましい。また、第１領域Ｒ１は、酸素の含有量と、第１領域Ｒ１における酸素の含有量の平均値との差の絶対値が１原子％以下であることが好ましい。すなわち、第１領域Ｒ１は、酸素の含有量が一定となっていることが好ましい。
　第２領域Ｒ２は、酸素を含有しており、例えば、酸素を１原子％以上５０原子％以下含有していることが好ましい。また、酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて４原子％／ｎｍ以上１３原子％／ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、第２領域Ｒ２の酸素の濃度勾配は、保護層２５に向けて大きくなっていることが好ましい。
　第２領域Ｒ２は、共通電極１７および個別電極１９の保護層２５側に位置する表面１７ｄ，１７ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する領域である。
　サーマルヘッドＸ１の共通電極１７および個別電極１９は、例えば以下の方法により形成することができる。
　まず、共通電極１７および個別電極１９となる材料層を電気抵抗層１５上の全面にわたってスパッタリング法により成膜する。この時、アルゴンガスに対して２％の分圧となるように酸素ガスを混入した状態で材料層を成膜する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いてパターンを形成する。
　次いで、共通電極１７および個別電極１９を、酸素雰囲気の状態で熱処理を行い、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２を形成する。熱処理としては、大気中に２００℃で１２０分間、共通電極１７および個別電極１９を加熱すればよい。
　なお、共通電極１７および個別電極１９に含有される酸素の含有量は、Ｘ線光電子分光分析法（ＸＰＳ）により測定することができる。例えば、共通電極１７および個別電極１９の保護層２５側に位置する表面１７ｄ，１７ｅから、深さ方向にＸＰＳを用いて深さ方向に異なる複数箇所の酸素の含有量を測定すればよい。また、酸素含有量の平均値を求めるには、深さ方向に異なる３箇所の酸素の含有量を測定し、その平均値を求めればよい。また、酸素の濃度勾配は、深さ方向に複数箇所の酸素の含有量を測定し、複数の酸素の含有量から、最小二乗法を用いて近似式を求めて、近似式の勾配を酸素の濃度勾配とすればよい。具体的には、深さ方向に異なる３箇所の酸素の含有量を測定し、その３点から近似式を求め、濃度勾配を測定すればよい。
　ここで、アルミニウムの熱膨張率は、約２３×１０－６／Ｋであり、アルミニウム中に含有される酸素の量が多くなるにつれて、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率は減少する。また、共通電極１７および個別電極１９上に設けられる保護層２５の熱膨張率は、保護層２５をＳｉＯ２で形成した場合、約０．６×１０－６／Ｋであり、Ｓｉ３Ｎ４で形成した場合、約３．２×１０－６／Ｋ、ＳｉＯＮで形成した場合、約４．６×１０－６／Ｋであり、保護層２５の熱膨張率は、共通電極１７および個別電極１９に比べて低い値となっている。
　共通電極１７および個別電極１９は、保護層２５側に位置する表面１７ｄ，１７ｅから１５０ｎｍの深さより深い第１領域Ｒ１に酸素を含有している。言い換えると、共通電極１７および個別電極１９は、内部にまで酸素を含有している。
　そのため、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、保護層２５の熱膨張率に近づけることができる。それにより、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５との間に生じる応力を緩和することにより、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５との間にボイドが生じる可能性を低減することができる。その結果、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５との密着性が低下する可能性を低減することができる。
　つまり、共通電極１７および個別電極１９は、内部にまで酸素を含有していることから、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、保護層２５の熱膨張率に近づけることができる。
　また、第１領域Ｒ１は、酸素を１原子％以上１３原子％以下の範囲で含有している。それにより、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、保護層２５の熱膨張率に近づけつつ、共通電極１７および個別電極１９の比抵抗が増大することを抑えることができ、電極としての機能を維持することができる。
　また、第１領域Ｒ１は、酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて１原子％／ｎｍ以下であることが好ましく、共通電極１７および個別電極１９の内部の組成が一定な状態となっていることが好ましい。それにより、電極として安定的に機能させることができる。また、共通電極１７および個別電極１９の内部の組成が一定な状態となっていることから、共通電極１７および個別電極１９の内部の熱膨張率を均一に近づけることができ、共通電極１７および個別電極１９の内部に応力が生じることを抑えることができる。
　また、第１領域Ｒ１は、酸素の含有量と、第１領域Ｒ１における酸素の含有量の平均値との差の絶対値が１原子％以下であることから、共通電極１７および個別電極１９の内部の組成が一定な状態となっており、電極として安定的に機能させることができる。また、内部の熱膨張率を均一に近づけることができ、共通電極１７および個別電極１９の内部に応力が生じることをより抑えることができる。また、酸素の含有量と、第１領域Ｒ１における酸素の含有量の平均値との差の絶対値が０．５原子％以下であることがさらに好ましい。
　サーマルヘッドＸ１は、共通電極１７および個別電極１９は、保護層２５側に位置する表面１７ｄ，１７ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する第２領域Ｒ２を有しており、第２領域Ｒ２が酸素を含有している。そのため、保護層２５側に位置する第２領域Ｒ２の熱膨張率を小さくすることができ、第２領域Ｒ２と保護層２５との間にボイドが生じる可能性を低減することができる。その結果、共通電極１７および個別電極１９と、保護層２５とが剥離する可能性をさらに低減することができる。
　また、第２領域Ｒ２は酸素を１原子％以上５０原子％以下含有している。そのため、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率と、保護層２５の熱膨張率とにより生じる応力を小さくすることができ、共通電極１７および個別電極１９と、保護層２５とが剥離する可能性を低減することができる。
　また、第２領域Ｒ２の酸素の含有量が多くなることにより、耐腐食性を向上させることができる。さらに、第２領域Ｒ２の酸素の含有量が多くなることにより、共通電極１７および個別電極１９からの放熱性を低減することができ、熱効率を向上させることができる。
　また、第２領域Ｒ２の酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて４原子％／ｎｍ以上１３原子％／ｎｍ以下であることが好ましい。それにより、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５との間にボイドが生じる可能性を低減しつつ、共通電極１７および個別電極１９の比抵抗が増大することを抑えることができる。
　すなわち、第２領域Ｒ２の酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて４原子％／ｎｍ以上であることから、第２領域Ｒ２の熱膨張率が保護層２５に向けて漸次小さくなり、第２領域Ｒ２が、第１領域Ｒ１と保護層２５とに生じる熱膨張率の違いに対する緩衝部として機能することとなる。
　また、第２領域Ｒ２の酸素の濃度勾配が、保護層２５に向けて１３原子％／ｎｍ以下であることから、第２領域Ｒ２の内部に大きな応力が加わる可能性を低減することができ、第２領域Ｒ２から保護層２５が剥離を生じる可能性を低減することができる。
　また、第２領域Ｒ２の酸素の濃度勾配は、保護層２５に向けて大きくなることが好ましい。それにより、第２領域Ｒ２の酸素の含有量が保護層２５に向けて多くなるため、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、さらに保護層２５の熱膨張率に近づけることができる。
　また、第２領域Ｒ２に含有される酸素の含有量が、第１領域Ｒ１に含有される酸素の含有量よりも多いことから、電気抵抗層１５が酸化する可能性を低減することができる。つまり、第２領域Ｒ２の酸素の含有量よりも、第１領域Ｒ１の酸素の含有量のほうが少ないため、電気抵抗層１５の一部により形成される発熱部９の電気抵抗値が、時間の経過とともに変化する可能性を低減することができる。
　また、上記の構成により、熱膨張率の小さい第２領域Ｒ２が、保護層２５側に配置されることとなる。その結果、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、保護層２５側に向けて小さくすることができ、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５とに剥離が生じる可能性を低減することができる。
　以上のように、サーマルヘッドＸ１は、共通電極１７および個別電極１９が保護層２５側に配置された表面１７ｄ，１７ｅから１５０ｎｍの深さより深い第１領域Ｒ１に酸素を含有しつつ、第２領域Ｒ２にも酸素を含有している。その結果、電極としての機能を維持しつつ、共通電極１７および個別電極１９の熱膨張率を、保護層２５の熱膨張率に近づけることができ、共通電極１７および個別電極１９と、保護層２５との間に剥離が生じる可能性を低減することができる。
　また、共通電極１７および個別電極１９の最大高さ（Ｒｙ）が０．０９５～０．２μｍであることが好ましい。共通電極１７および個別電極１９の最大高さ（Ｒｙ）が０．０９５～０．２μｍであると、共通電極１７および個別電極１９と保護層２５との密着性をさらに向上させることができる。
　また、共通電極１７および個別電極１９の最大高さ（Ｒｙ）が０．００５～０．０９５μｍであってもよい。この場合、共通電極１７および個別電極１９の表面が滑らかとなり、保護層２５の封止性を確保することができる。
　共通電極１７および個別電極１９の最大高さ（Ｒｙ）は、共通電極１７および個別電極１９の上面１７ｅ，１９ｅに対して垂直な断面で、サーマルヘッドＸ１を切断し、切断面を画像処理することにより、共通電極１７および個別電極１９の上面１７ｅ，１９ｅに対応する粗さ曲線を求める。そして、粗さ曲線の平行線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取った部分における山頂部と谷底部との間隔を測定し、最大高さ（Ｒｙ）を求めることができる。なお、基準長さの抜き取りは、キズとみなされるような並はずれた山頂部と谷底部とが含まれないように行う。
　なお、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２は、例えば、共通電極１７および個別電極１９の表面１７ｅ，１９ｅからの距離により定義されており、共通電極１７および個別電極１９の表面１７ｅ，１９ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する領域を第２領域Ｒ２とし、共通電極１７および個別電極１９の表面１７ｅ，１９ｅから１５０ｎｍの深さより深い領域を第１領域Ｒ１としている。
　次に、サーマルプリンタＺ１について、図４を参照しつつ説明する。
　図４に示すように、本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１の筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、発熱部９の配列方向が、後述する記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。
　搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図４の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆して構成することができる。なお、図示しないが、記録媒体Ｐがインクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルムを搬送する。
　プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護膜２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、記録媒体Ｐの搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。
　電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。
　サーマルプリンタＺ１は、図４に示すように、プラテンローラ５０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行う。
　＜第２の実施形態＞
　図５を用いてサーマルヘッドＸ２について説明する。サーマルヘッドＸ２は、共通電極１７、個別電極１９、および電気抵抗層１５を覆うように緩衝層１６が設けられている。その他の構成はサーマルヘッドＸ１と同様であり、説明を省略する。
　緩衝層１６は、保護層２５と同種の材料により形成することができ、保護層２５に記録媒体（不図示）が押圧された際に生じる応力を緩和する機能を有している。緩衝層１６は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、あるいはＳｉＣＮにより形成することができ、熱膨張率の観点からＳｉＮにより形成することが好ましい。緩衝層１６の厚みは、熱膨張率の観点から０．１～０．４μｍであることが好ましい。
　サーマルヘッドＸ２は、保護層２５と、共通電極１７、個別電極１９、および電気抵抗層１５との間に緩衝層１６が設けられている。そのため、緩衝層１６が、保護層２５と、共通電極１７、個別電極１９、および電気抵抗層１５との間に生じる応力を緩和することができる。その結果、保護層２５が剥離する可能性を低減することができる。
　また、サーマルヘッドＸ２は、緩衝層１６に接するように第２領域Ｒ２が設けられている。そのため、第１領域Ｒ１に比べて硬度の高い第２領域Ｒ２を、第１領域Ｒ１および緩衝層１６によって挟持する構成となっている。それにより、第２領域Ｒ２に生じる応力を低減することができ、共通電極１７および個別電極１９と、保護層２５とが剥離する可能性を低減することができる。
　また、最大高さ（Ｒｙ）の大きい第２領域Ｒ２と緩衝層１６との接合面積を増加させることができ、共通電極１７および個別電極１９と緩衝層１６との密着性を向上させることができる。
　＜第３の実施形態＞
　図６を用いてサーマルヘッドＸ３について説明する。サーマルヘッドＸ３は、電気抵抗層１５の上に酸化防止層１８が設けられている点で、サーマルヘッドＸ１と異なっている。また、第２領域Ｒ２が側面１７ｄ，１９ｄの全体にわたって形成されていない点でサーマルヘッドＸ１と異なっている。その他の点は、サーマルヘッドＸ１と同一である。
　サーマルヘッドＸ３は、電気抵抗層１５の全面にわたって酸化防止層１８が設けられている。つまり、パターニングされた電気抵抗層１５の上面に、電気抵抗層１５と同様の形状にパターニングされた酸化防止層１８が設けられている。
　酸化防止層１８は、共通電極１７、個別電極１９、および保護層２５に含有される酸素が、電気抵抗層１５に拡散することを低減する機能を有している。酸化防止層１８は、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＳｉＣ、あるいはＳｉＣＮにより形成することができ、熱膨張率および配線パターンの加工性の観点からＳｉＯにより形成することが好ましい。
　酸化防止層１８の厚みは、酸化防止層１８の熱膨張率、配線パターンの加工性、および酸素の拡散防止機能の観点から０．０５～０．２μｍであることが好ましい。酸化防止層１８は、電気抵抗層１５を形成した後に、スパッタリング法により成膜することにより形成することができる。
　サーマルヘッドＸ３は、電気抵抗層１５を覆うように酸化防止層１８が設けられているため、共通電極１７および個別電極１９に含有される酸素が、電気抵抗層１５に拡散する可能性を低減することができる。それにより、電気抵抗層１５を構成する材料の一部が酸化する可能性を低減することができる。
　共通電極１７および個別電極１９は、第２領域Ｒ２が側面１７ｄ，１９ｄの全体にわたって形成されていない。言い換えると、第２領域Ｒ２が、上面１７ｅ，１９ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する領域にのみ形成されている。なお、共通電極１７および個別電極１９の保護層２５側に位置する表面とは、サーマルヘッドＸ３では、上面１７ｅ，１９ｅである。
　そのため、第２領域Ｒ２と、酸化防止層１８とが接触しない構成となり、酸化防止層１８が劣化しにくくなる。その結果、サーマルヘッドＸ３の長期信頼性を向上させることができる。
　サーマルヘッドＸ３の共通電極１７および個別電極１９は、例えば以下の方法により形成することができる。
　まず、共通電極１７および個別電極１９となる材料層を電気抵抗層１５上の全面にわたってスパッタリング法により成膜する。この時、アルゴンガスに混入させる酸素ガスの濃度を変化させる。例えば、アルゴンガスに対して２％の分圧となるように酸素ガスを混入した状態で、第１領域Ｒ１を成膜し、アルゴンガスに対して酸素ガスの分圧が１５％の分圧となるように、酸素ガスの導入量を徐々に増加させることにより、第２領域Ｒ２を成膜する。次に、フォトリソグラフィ技術を用いてパターンを形成し、共通電極および個別電極１９を形成することができる。
　なお、酸化防止層１８を設けずに、第２領域Ｒ２が、上面１７ｅ，１９ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する領域にのみ形成されるようにしてもよい。その場合においても、第２領域Ｒ２と、電気抵抗層１５とが接触しない構成となり、第２領域Ｒ２に含有される酸素が拡散することにより、電気抵抗層１５に酸化が生じる可能性を低減することができる。
　＜第４の実施形態＞
　図７を用いて、サーマルヘッドＸ４について説明する。サーマルヘッドＸ４は、電極が、厚電極部２０を有している点でサーマルヘッドＸ１と異なり、その他の点はサーマルヘッドＸ１と同様である。
　サーマルヘッドＸ４は、電極が厚電極部２０と薄電極部（共通電極１７および個別電極１９）とを有する２段電極の構造になっている。厚電極部２０は、印刷等の厚膜形成技術により形成されている。厚電極部２０は、発熱部９と所定の距離を離間した状態で設けられており、電極と発熱部９とは、厚電極部２０の上に設けられた共通電極１７および個別電極１９により電気的に接続されている。
　厚電極部２０は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とを有している。第１領域Ｒ１は、保護層２５側に位置する表面２０ｄ，２０ｅから１５０ｎｍの深さより深い領域であり、保護層２５よりも電気抵抗層１５側に位置している。第２領域Ｒ２は、保護層２５側に位置する表面２０ｄ，２０ｅから１５０ｎｍの範囲に位置する領域であり、電気抵抗層１５よりも保護層２５側に位置している。そのため、第２領域Ｒ２の下方に第１領域Ｒ１が設けられている。
　サーマルヘッドＸ４は、第２領域Ｒ２が、共通電極１７および個別電極１９に加えて厚電極部２０の保護層２５側にも設けられている。そのため、電極からの放熱性を低減することにより、熱効率をさらに向上させることができる。また、電極は、第２領域Ｒ２を共通電極１７および個別電極１９の第２領域Ｒ２と、厚電極部２０の第２領域Ｒ２との２層含んでなることにより、耐腐食性をさらに向上させることができる。
　サーマルヘッドＸ４の電極は、例えば、以下の方法により形成することができる。
　まず、印刷により厚電極部２０を形成する。次に、厚電極部２０の表面２０ｅと側面２０ｄに第２領域Ｒ２を形成するために、酸素雰囲気の状態で熱処理を行う。
　次いで、アルゴンガスに対して２％の分圧となるように酸素ガスを混入した状態で、スパッタリング法を行い、共通電極１７および個別電極１９を成膜する。そして、共通電極１７および個別電極１９を成膜した後に、酸素雰囲気の状態で熱処理を行い、第２領域Ｒ２を形成する。
　なお、サーマルヘッドＸ４においては、厚電極部２０の上に設けた共通電極１７および個別電極１９も第２領域Ｒ２を有する例を示したが、第２領域Ｒ２を有していなくともよい。厚電極部２０の上に設けた共通電極１７および個別電極１９も第２領域Ｒ２を有していない場合においても、共通電極１７および個別電極１９からの放熱を抑制することができる。このように、第２領域Ｒ２は、共通電極１７および個別電極１９の表面から０．０５～０．２ｎｍの位置に配置していてもよい。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第１の実施形態であるサーマルヘッドＸ１を用いたサーマルプリンタＺ１を示したが、これに限定されるものではなく、サーマルヘッドＸ１～Ｘ４をサーマルプリンタＺ１に用いてもよい。また、複数の実施形態であるサーマルヘッドＸ１～Ｘ４を組み合わせてもよい。
　サーマルヘッドＸ３では、第２領域Ｒ２を形成する際に、アルゴンガスに対する酸素ガスの分圧を増加させるように、酸素ガスの導入量を徐々に増加させる例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、共通電極１７および個別電極１９をスパッタリングにより成膜した後に、アルゴンガスと酸素ガスの混合ガス雰囲気中にて、所定時間熱を加える熱処理を施して第２領域Ｒ２を作製してもよい。また、熱処理の温度を徐々に昇温させて、第２領域Ｒ２を作製してもよい。
　また、サーマルヘッドＸ１では、蓄熱層１３に隆起部１３ｂが形成され、隆起部１３ｂ上に電気抵抗層１５が形成されているが、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３に隆起部１３ｂを形成せず、電気抵抗層１５の発熱部９を、蓄熱層１３の下地部１３ｂ上に配置してもよい。または、蓄熱層１３を形成せず、基板７上に電気抵抗層１５を配置してもよい。
　また、サーマルヘッドＸ１では、電気抵抗層１５上に共通電極１７および個別電極１９が形成されているが、共通電極１７および個別電極１９の双方が発熱部９（電気抵抗体）に接続されている限り、これに限定されるものではない。例えば、蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を構成してもよい。
　また、サーマルヘッドＸ１として、電気抵抗層１５を薄膜形成技術により形成する薄膜ヘッドを用いて説明したが、電気抵抗層１５を厚膜形成技術である印刷技術により形成する厚膜ヘッドであってもよい。さらに、発熱部９が基板７の主面上に設けられる例を示したが、発熱部９は、基板７の端面に設けてもよい。
　Ｘ１～Ｘ４　サーマルヘッド
　Ｚ１　サーマルプリンタ
　１　放熱体
　３　ヘッド基体
　５　フレキシブルプリント配線板
　７　基板
　９　発熱部（電気抵抗体）
　１１　駆動ＩＣ
　１３　蓄熱層
　１５　電気抵抗層
　１７　共通電極
　１９　個別電極
　２１　接続電極
　２３　接合材
　２４　酸化防止層
　２５　保護層
　２７　被覆層
　２９　被覆部材

Claims (7)

  1. 　基板と、
    　該基板上に設けられた発熱部と、
    　前記基板上に設けられ、前記発熱部に電気的に接続された電極と、
    　前記発熱部、および前記電極の一部を被覆する保護層と、を備え、
    　前記電極は、前記保護層側に位置する表面から１５０ｎｍの深さより深い第１領域に、酸素を含有していることを特徴とするサーマルヘッド。
  2. 　前記電極は、前記第１領域に、酸素を１原子％以上１３原子％以下含有している、請求項１に記載のサーマルヘッド。
  3. 　前記第１領域は、前記酸素の含有量と、前記第１領域における前記酸素の含有量の平均値との差の絶対値が、１原子％以下である、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
  4. 　前記電極は、前記保護層側に位置する表面から１５０ｎｍの範囲に位置する第２領域を有しており、
    　該第２領域が酸素を含有している、請求項１～３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
  5. 　前記第２領域に含有される酸素の含有量が、前記第１領域に含有される酸素の含有量よりも多い、請求項４に記載のサーマルヘッド。
  6. 　前記電極は、前記第２領域に、酸素を１原子％以上５０原子％以下含有している、請求項４または５に記載のサーマルヘッド。
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
    　前記発熱部上に記録媒体を搬送する搬送機構と、
    　前記発熱部上に記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
     
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