CN105163942B - 热敏头以及热敏打印机 - Google Patents
热敏头以及热敏打印机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105163942B CN105163942B CN201480021697.9A CN201480021697A CN105163942B CN 105163942 B CN105163942 B CN 105163942B CN 201480021697 A CN201480021697 A CN 201480021697A CN 105163942 B CN105163942 B CN 105163942B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- area
- protective layer
- thermal head
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/33505—Constructional details
- B41J2/3353—Protective layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/33505—Constructional details
- B41J2/3351—Electrode layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/3354—Structure of thermal heads characterised by geometry
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/3355—Structure of thermal heads characterised by materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/33555—Structure of thermal heads characterised by type
- B41J2/3357—Surface type resistors
Abstract
本发明提供一种不易出现保护层的剥离的热敏头。热敏头(X1)具备:基板(7);设于基板(7)上的发热部(9);设于基板(7)上且与发热部(9)电连接的电极(17、19);和覆盖发热部(9)、以及电极(17、19)的一部分的保护层(25),电极(17、19)在从位于保护层(25)侧的表面(17e、19e)起深于150nm的深度的第一区域(R1)含有氧,从而能抑制电极(17、19)和保护层(25)的剥离。
Description
技术领域
本发明涉及热敏头以及热敏打印机。
背景技术
以往,作为传真机或视频打印机等印相器件而提出了各种热敏头。在这样的热敏头中,例如具备:基板;设于基板上的发热部;设于基板上且与发热部电连接的电极;和覆盖发热部、以及电极的一部分的保护层(例如参考专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2002-307733号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1所记载的热敏头的电极的热膨胀率大于保护层的热膨胀率,有在电极与保护层间出现空隙的可能性。由此有电极与保护层的密接性下降的可能性。
用于解决课题的手段
本发明的一个实施方式所涉及的热敏头具备:基板;设于该基板上的发热部;和设于所述基板上且与所述发热部电连接的电极;覆盖所述发热部、以及所述电极的一部分的保护层。另外,所述电极在从位于所述保护层侧的表面起深于150nm的深度的第一区域含有氧。
另外,本发明的一个实施方式所涉及的热敏打印机具备:上述记载的热敏头;将记录介质输送到所述发热部上的输送机构;和将记录介质按压在所述发热部上的压纸辊。
发明效果
根据本发明,能使电极的热膨胀率接近于保护层的热膨胀率,从而能降低在保护层与电极间产生空隙的可能性。由此,能降低电极与保护层的密接性下降的可能性。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的热敏头的俯视图。
图2是图1所示的I-I线剖视图。
图3是将图2所示的A1的区域放大表示的放大剖视图。
图4是表示本发明的第1实施方式所涉及的热敏打印机的概略构成的图。
图5表示本发明的第2实施方式所涉及的热敏头,是与图3对应的放大剖视图。
图6表示本发明的第3实施方式所涉及的热敏头,是与图3对应的放大剖视图。
图7表示本发明的第4实施方式所涉及的热敏头,是与图3对应的放大剖视图。
具体实施方式
<第1实施方式>
以下参考图1~3来说明热敏头X1。热敏头X1具备:散热体1;配置在散热体1上的头基体3;和与头基体3连接的柔性印刷布线板5(以下称作FPC5)。另外,在图1中,省略FPC5的图示,以单点划线示出配置FPC5的区域。
散热体1形成为板状,俯视观察下呈长方形。散热体1具有:板状的台部1a;和从台部1a突出的突起部1b。散热体1例如由铜、铁或铝等金属材料形成,具有将在头基体3的发热部9中产生的热当中不对印相作出贡献的热散热的功能。另外,在台部1a的上表面通过双面胶带或粘接剂等(未图示)粘接了头基体3。
头基体3俯视观察下形成为板状,在头基体3的基板7上设置有构成热敏头X1的各部件。头基体3具有按照从外部提供的电信号而在记录介质(未图示)上进行印字的功能。
FPC5与头基体3电连接,在绝缘性的树脂层间设置有多个被图案化的印刷布线,是具有对头基体3提供电流以及电信号的功能的布线基板。印刷布线的一端部从树脂层露出,另一端部与连接器31电连接。
FPC5的印刷布线经由导电性接合件23而与头基体3的连接电极21连接。由此,头基体3和FPC5电连接。对于导电性接合件23,能例示焊料材料、或在电绝缘性的树脂中混入了导电性粒子的各向异性导电材料。
也可以在FPC5与散热体1间设置由酚醛树脂、聚酰亚胺树脂或玻璃环氧树脂等树脂构成的加强板(未图示)。另外,也可以在FPC5的整个范围内连接加强板。加强板通过双面胶带或粘接剂等粘接在FPC5的下表面,由此能加强FPC5。
另外,作为布线基板示出了使用了FPC5的示例,但也可以不用有挠性的FPC5,而使用硬质的布线基板。作为硬质的印刷布线基板,能例示玻璃环氧基板或聚酰亚胺基板等由树脂形成的基板。
另外,也可以不设置布线基板而使连接器31的连接器管脚(未图示)与头基体3的连接电极21直接连接。这种情况下,通过焊料或导电性接合材料将连接器管脚和连接电极21连接即可。
以下说明构成头基体3的各部件。
基板7由氧化铝陶瓷等电绝缘性材料、或单晶硅等半导体材料等形成。
在基板7的上表面形成有蓄热层13。蓄热层13具有基底部13a和隆起部13b。基底部13a在基板7的上表面的整个范围内形成。隆起部13b沿着多个发热部9的排列方向而带状延伸,截面呈大致半椭圆形状。隆起部13b为了将进行印相的记录介质良好地推到形成于发热部9上的保护层25上而发挥功能。
蓄热层13由导热性低的玻璃形成,能暂时积蓄由发热部9产生的热的一部分。为此,蓄热层13能缩短使发热部9的温度上升所需的时间,为了提高热敏头X1的热响应特性而发挥功能。例如通过丝网印刷等将在玻璃粉末中混合了适当的有机溶剂而得到的给定的玻璃膏涂敷在基板7的上表面,并将其烧成,由此形成蓄热层13。
电阻层15设置在蓄热层13的上表面,在电阻层15上设置有公共电极17、个别电极19以及连接电极21。电阻层15和公共电极17、个别电极19以及连接电极21被图案化为相同形状,在公共电极17与个别电极19间有电阻层15露出的露出区域。
电阻层15的露出区域如图1所示,在蓄热层13的隆起部13b上配置为列状,各露出区域构成了发热部9。对于多个发热部9,为了说明的方便而在图1中简化了记载,但例如以100dpi~2400dpi(dot per inch)等的密度配置。电阻层15具有20~100nm程度的厚度,例如由TaN系、TaSiO系、TaSiNO系、TiSiO系、TiSiCO系、CrSiO系、或NbSiO系等电阻比较高的材料形成。因此,在对发热部9施加了电压时,因焦耳发热而发热部9发热。
如图1、2所示那样,在电阻层15的上表面设置有公共电极17、多个个别电极19以及多个连接电极21。这些公共电极17、个别电极19以及连接电极21具有0.05~2.00μm程度的厚度,由含有氧的铝材料形成。
公共电极17具有主布线部17a、副布线部17b和引线部17c。主布线部17a沿着基板7的一个长边延伸。副布线部17b沿着基板7的一个短边以及另一个短边分别延伸。引线部17c从主布线部17a向各发热部9个别地延伸。公共电极17的一端部与多个发热部9连接,另一端部与FPC5连接,由此将FPC5与各发热部9间电连接。
多个个别电极19的一端部与发热部9连接,另一端部与驱动IC11连接,由此将各发热部9与驱动IC11间电连接。另外,个别电极19将多个发热部9分为多个组,使各组的发热部9与对应于各组而设置的驱动IC11电连接。
多个连接电极21的一端部与驱动IC11连接,另一端部与FPC5连接,由此将驱动IC11与FPC5间电连接。与各驱动IC11连接的多个连接电极21由具有不同功能的多个布线构成。
驱动IC11如图1所示,对应于多个发热部9的各组而配置,并且与个别电极19的另一端部和连接电极21的一端部连接。驱动IC11具有控制各发热部9的通电状态的功能,作为驱动IC11,使用在内部有多个开关元件的切换部件即可。
对于上述的电阻层15、公共电极17、个别电极19以及连接电极21,例如在蓄热层13上通过溅射法等以往周知的薄膜成形技术来依次层叠了构成各部分的材料层后,使用以往周知的光蚀刻等将层叠体加工成给定的图案来形成。另外,公共电极17、个别电极19以及连接电极21能通过相同工序同时形成。
如图1、2所示,在形成于基板7的上表面的蓄热层13上形成有覆盖发热部9、公共电极17的一部分以及个别电极19的一部分的保护层25。另外,在图1中,为了说明的方便,以单点划线示出保护层25的形成区域,省略它们的图示。
保护层25用于保护发热部9、公共电极17以及个别电极19的覆盖的区域,使得不会受到大气中所含的水分等的附着引起的腐蚀、或与进行印相的记录介质的接触引起的磨耗。保护层25能使用SiN、SiO、SiON、SiC、SiCN、或类金刚石碳等形成,既可以以单层构成保护层25,也可以层叠这些层来构成保护层25。能使用溅射法或丝网印刷等来制作这样的保护层25。
另外,如图1、2所示,在形成于基板7的上表面的蓄热层13的基底部13a上设置有部分地覆盖公共电极17、个别电极19以及连接电极21的覆盖层27。另外,在图1中,为了说明的方便,以单点划线示出了覆盖层27的形成区域。
覆盖层27用于保护公共电极17、个别电极19以及连接电极21的覆盖的区域,使得不会受到与大气的接触所引起的氧化、或者大气中所含的水分等的附着所引起的腐蚀。另外,覆盖层27为了更可靠地进行公共电极17以及个别电极19的保护,优选如图2所示那样与保护层25的端部重叠地形成。覆盖层27例如能利用环氧树脂或聚酰亚胺树脂等树脂材料并使用丝网印刷法等厚膜成形技术来形成。
覆盖层27形成有用于使与驱动IC11连接的个别电极19、以及连接电极21露出的开口部(未图示),这些布线经由开口部与驱动IC11连接。另外,驱动IC11在与个别电极19以及连接电极21连接的状态下,为了驱动IC11的保护、以及驱动IC11与这些布线的连接部的保护,通过用由环氧树脂或硅酮树脂等树脂构成的覆盖部件29覆盖来进行密封。
使用图3来详细说明公共电极17以及个别电极19。另外,如上述那样,通过薄膜形成技术一体地制作了公共电极17以及个别电极19,使用公共电极17以及个别电极19来说明发明的电极。
公共电极17以及个别电极19由含有氧的铝形成。另外,公共电极17以及个别电极19具有第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1是从位于保护层25侧的表面起深于150nm的深度的区域。第二区域R2是位于从位于保护层25侧的表面起150nm的范围的区域。另外,所谓公共电极17以及个别电极19的位于保护层25侧的表面是指上表面17e、19e。
第一区域R1设置在电阻层15上,设置在公共电极17以及个别电极19的与保护层25相比更靠电阻层15的一侧。第二区域R2设置在第一区域R1上,构成了公共电极17以及个别电极19的表层区域。
第一区域R1含有氧,例如优选含有1原子%以上且13原子%以下的氧。另外,优选氧的浓度梯度朝向保护层25而为1原子%/nm以下。另外,优选在第一区域R1中氧的含量、与第一区域R1中的氧的含量的平均值之差的绝对值为1原子%以下。即,优选第一区域R1的氧的含量为恒定。
第二区域R2含有氧,例如优选含有1原子%以上且50原子%以下的氧。另外,优选氧的浓度梯度朝向保护层25而为4原子%/nm以上且13原子%/nm以下。进而优选第二区域R2的氧的浓度梯度朝向保护层25而变大。
第二区域R2是位于公共电极17以及个别电极19的从位于保护层25侧的表面17d、17e起150nm的范围的区域。
热敏头X1的公共电极17以及个别电极19例如能通过以下的方法形成。
首先,在电阻层15上的整个面上通过溅射法成膜成为公共电极17以及个别电极19的材料层。这时,在按照相对于氩气而成为2%的分压的方式混入了氧气的状态下将材料层成膜。接下来,使用光刻技术来形成图案。
接下来,对公共电极17以及个别电极19在氧气氛的状态下进行热处理,形成第一区域R1以及第二区域R2。作为热处理,在大气中以200℃将公共电极17以及个别电极19加热120分钟即可。
另外,包含在公共电极17以及个别电极19中的氧的含量例如能通过X射线光电子光谱分析法(XPS)测定。例如,从公共电极17以及个别电极19的位于保护层25侧的表面17d、17e起在深度方向上使用XPS测定深度方向上不同的多处的氧的含量即可。另外,为了求取氧含量的平均值,测定深度方向上不同的3处的氧的含量来求取其平均值即可。另外,关于氧的浓度梯度,测定深度方向上多处的氧的含量,根据多个氧的含量使用最小二乘法来求取近似式,将近似式的梯度作为氧的浓度梯度即可。具体地,测定深度方向上不同的3处的氧的含量,根据该3点求取近似式来测定浓度梯度即可。
在此,铝的热膨胀率为约23×10-6/K,随着铝中所含有的氧的量变多,公共电极17以及个别电极19的热膨胀率减少。另外,设于公共电极17以及个别电极19上的保护层25的热膨胀率在用SiO2形成保护层25的情况下为约0.6×10-6/K,在用Si3N4形成的情况下为约3.2×10-6/K,在用SiON形成的情况下为约4.6×10-6/K,保护层25的热膨胀率成为与公共电极17以及个别电极19相比更低的值。
公共电极17以及个别电极19在从位于保护层25侧的表面17d、17e起深于150nm的深度的第一区域R1含有氧。换言之,公共电极17以及个别电极19直到内部都含有氧。
因此,能使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率接近于保护层25的热膨胀率。由此,能缓和在公共电极17以及个别电极19与保护层25间出现的应力,从而能降低在公共电极17以及个别电极19与保护层25间出现空隙的可能性。其结果,能降低公共电极17以及个别电极19与保护层25的密接性下降的可能性。
即,由于公共电极17以及个别电极19直到内部都含有氧,因此能使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率接近于保护层25的热膨胀率。
另外,第一区域R1在1原子%以上且13原子%以下的范围内含有氧。由此,能在使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率接近于保护层25的热膨胀率的同时,抑制公共电极17以及个别电极19的电阻率增大,从而能维持作为电极的功能。
另外,第一区域R1优选氧的浓度梯度朝向保护层25而为1原子%/nm以下,优选公共电极17以及个别电极19的内部的组成成为恒定的状态。由此能作为电极稳定地发挥功能。另外,由于公共电极17以及个别电极19的内部的组成成为恒定的状态,因此能使公共电极17以及个别电极19的内部的热膨胀率接近于均匀,能抑制在公共电极17以及个别电极19的内部产生应力。
另外,由于在第一区域R1中氧的含量、与第一区域R1中的氧的含量的平均值之差的绝对值为1原子%以下,因此公共电极17以及个别电极19的内部的组成成为恒定的状态,能作为电极稳定地发挥功能。另外,能使内部的热膨胀率接近于均匀,能进一步抑制在公共电极17以及个别电极19的内部产生应力。另外,进一步优选氧的含量、与第一区域R1中的氧的含量的平均值之差的绝对值为0.5原子%以下。
在热敏头X1中,公共电极17以及个别电极19具有位于从位于保护层25侧的表面17d、17e起150nm的范围的第二区域R2,第二区域R2含有氧。因此,能减小位于保护层25侧的第二区域R2的热膨胀率,从而能降低在第二区域R2与保护层25间出现空隙的可能性。其结果,能进一步降低公共电极17以及个别电极19、和保护层25剥离的可能性。
另外,第二区域R2含有1原子%以上且50原子%以下含的氧。因此,能减小由于公共电极17以及个别电极19的热膨胀率和保护层25的热膨胀率而产生的应力,从而能降低公共电极17以及个别电极19、和保护层25剥离的可能性。
另外,通过使第二区域R2的氧的含量变多,能提升耐腐蚀性。进而,通过使第二区域R2的氧的含量变多,能降低从公共电极17以及个别电极19的散热性,从而能提升热效率。
另外,优选第二区域R2的氧的浓度梯度朝向保护层25而为4原子%/nm以上且13原子%/nm以下。由此能降低在公共电极17以及个别电极19与保护层25间出现空隙的可能性,并能抑制公共电极17以及个别电极19的电阻率增大。
即,由于第二区域R2的氧的浓度梯度朝向保护层25而为4原子%/nm以上,因此第二区域R2的热膨胀率朝向保护层25而逐渐变小,第二区域R2作为针对在第一区域R1和保护层25中产生的热膨胀率的差异的缓冲部而发挥功能。
另外,由于第二区域R2的氧的浓度梯度朝向保护层25而为13原子%/nm以下,因此能降低对第二区域R2的内部施加大的应力的可能性,能降低保护层25从第二区域R2发生剥离的可能性。
另外,优选第二区域R2的氧的浓度梯度朝向保护层25而变大。由此,由于第二区域R2的氧的含量朝向保护层25而变多,因此能使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率进一步接近于保护层25的热膨胀率。
另外,由于第二区域R2所含有的氧的含量多于第一区域R1所含有的氧的含量,因此能降低电阻层15氧化的可能性。即,由于第一区域R1的氧的含量少于第二区域R2的氧的含量,因此能降低电阻层15的一部分所形成的发热部9的电阻值随着时间的经过而发生变化的可能性。
另外,通过上述的构成,热膨胀率小的第二区域R2配置在保护层25侧。其结果,能使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率朝向保护层25而减小,能降低在公共电极17以及个别电极19与保护层25出现剥离的可能性。
如以上那样,在热敏头X1中,公共电极17以及个别电极19在从配置在保护层25侧的表面17d、17e起深于150nm的深度的第一区域R1含有氧,并且在第二区域R2也含有氧。其结果,能维持作为电极的功能,并使公共电极17以及个别电极19的热膨胀率接近于保护层25的热膨胀率,能降低在公共电极17以及个别电极19与保护层25间出现剥离的可能性。
另外,优选公共电极17以及个别电极19的最大高度(Ry)为0.095~0.2μm。若公共电极17以及个别电极19的最大高度(Ry)为0.095~0.2μm,则能进一步提升公共电极17以及个别电极19与保护层25的密接性。
另外,也可以是公共电极17以及个别电极19的最大高度(Ry)为0.005~0.095μm。这种情况下,公共电极17以及个别电极19的表面变得光滑,能确保保护层25的密封性。
关于公共电极17以及个别电极19的最大高度(Ry),以与公共电极17以及个别电极19的上表面17e、19e垂直的截面切断热敏头X1,通过对切断面进行图像处理来求取与公共电极17以及个别电极19的上表面17e、19e对应的粗糙度曲线。然后,在粗糙度曲线的平行线的方向上抽取基准长度,测定该抽取的部分中的峰顶部与谷底部的间隔,从而能求取最大高度(Ry)。另外,基准长度的抽取按照不包含视作瑕疵那样的非常规的峰顶部和谷底部的方式来进行。
另外,例如用距公共电极17以及个别电极19的表面17e、19e的距离来定义了第一区域R1和第二区域R2,将位于公共电极17以及个别电极19的从表面17e、19e起150nm的范围的区域设为了第二区域R2,将公共电极17以及个别电极19的从表面17e、19e起深于150nm的深度的区域设为了第一区域R1。
接下来参考图4来说明热敏打印机Z1。
如图4所示,本实施方式的热敏打印机Z1具备:上述的热敏头X1、输送机构40、压纸辊50、电源装置60和控制装置70。热敏头X1被安装在设于热敏打印机Z1的框体(未图示)的安装部件80的安装面80a。另外,按照发热部9的排列方向沿着与后述的记录介质P的输送方向S正交的方向即主扫描方向的方式,将热敏头X1安装于安装部件80。
输送机构40具有驱动部(未图示)和输送辊43、45、47、49。输送机构40用于将热敏纸、被转印墨的显像纸等记录介质P在图4的箭头S方向上输送,输送到热敏头X1的位于多个发热部9上的保护层25上。驱动部具有驱动输送辊43、45、47、49的功能,例如能使用电动机。输送辊43、45、47、49例如能通过由丁二烯橡胶等构成的弹性部件43b、45b、47b、49b覆盖由不锈钢等金属构成的圆柱状的轴体43a、45a、47a、49a来构成。另外,虽未图示,但在记录介质P是被转印墨的显像纸等的情况下,在记录介质P与热敏头X1的发热部9间和记录介质P一起输送墨膜。
压纸辊50具有将记录介质P按压在热敏头X1的位于发热部9上的保护膜25上的功能。压纸辊50被配置为沿与记录介质P的输送方向S正交的方向延伸,并且两端部被支承固定为能在将记录介质P按压于发热部9上的状态下进行旋转。压纸辊50例如能通过由丁二烯橡胶等构成的弹性部件50b覆盖由不锈钢等金属构成的圆柱状的轴体50a来构成。
电源装置60具有提供上述那样用于使热敏头X1的发热部9发热的电流以及用于使驱动IC11动作的电流的功能。控制装置70为了如上述那样选择性地使热敏头X1的发热部9发热而具有向驱动IC11提供控制驱动IC11的动作的控制信号的功能。
热敏打印机Z1如图4所示,在用压纸辊50将记录介质P按压在热敏头X1的发热部9上的同时,一边由输送机构40将记录介质P输送到发热部9上,一边由电源装置60以及控制装置70选择性地使发热部9发热,由此在记录介质P上进行给定的印相。另外,在记录介质P是显像纸等的情况下,通过将和记录介质P一起输送的墨膜(未图示)的墨热转印到记录介质P上来进行向记录介质P的印相。
<第2实施方式>
使用图5来说明热敏头X2。热敏头X2按照覆盖公共电极17、个别电极19以及电阻层15的方式设有缓冲层16。其它构成和热敏头X1相同,省略说明。
缓冲层16能由和保护层25相同种类的材料形成,具有缓和将记录介质(未图示)按压于保护层25时产生的应的功能。缓冲层16能由SiN、SiON、SiC或SiCN形成,从热膨胀率的观点出发优选由SiN形成。缓冲层16的厚度从热膨胀率的观点出发优选是0.1~0.4μm。
热敏头X2在保护层25与公共电极17、个别电极19以及电阻层15间设置有缓冲层16。因此,缓冲层16能缓和在保护层25与公共电极17、个别电极19以及电阻层15间产生的应力。其结果,能降低保护层25剥离的可能性。
另外,热敏头X2按照与缓冲层16相接的方式设置了第二区域R2。因此,成为由第一区域R1以及缓冲层16来夹持硬度比第一区域R1高的第二区域R2的构成。由此能降低在第二区域R2产生的应力,从而能降低公共电极17以及个别电极19、和保护层25剥离的可能性。
另外,能增加最大高度(Ry)大的第二区域R2与缓冲层16的接合面积,从而能提升公共电极17以及个别电极19与缓冲层16的密接性。
<第3实施方式>
使用图6来说明热敏头X3。热敏头X3在电阻层15上设有防氧化层18这一点和热敏头X1不同。另外,第二区域R2未在整个侧面17d、19d内形成这一点和热敏头X1不同。其它点都和热敏头X1相同。
热敏头X3在电阻层15的整个面上形成有防氧化层18。即,在图案化后的电阻层15的上表面设置有被图案化为与电阻层15相同的形状的防氧化层18。
防氧化层18具有降低公共电极17、个别电极19以及保护层25所含有的氧扩散到电阻层15中的功能。防氧化层18能由SiN、SiON、SiC、或SiCN形成,从热膨胀率以及布线图案的加工性的观点出发优选由SiO形成。
关于防氧化层18的厚度,从防氧化层18的热膨胀率、布线图案的加工性以及氧的扩散防止功能的观点出发而优选为0.05~0.2μm。能在形成电阻层15后用溅射法进行成膜来形成防氧化层18。
热敏头X3由于按照覆盖电阻层15的方式设置了防氧化层18,因此能降低公共电极17以及个别电极19所含有的氧扩散到电阻层15中的可能性。由此能降低构成电阻层15的材料的一部分氧化的可能性。
公共电极17以及个别电极19未在整个侧面17d、19d内形成第二区域R2。换言之,第二区域R2仅形成在位于从上表面17e、19e起150nm的范围的区域。另外,所谓公共电极17以及个别电极19的位于保护层25侧的表面,在热敏头X3中是上表面17e、19e。
因此,成为第二区域R2和防氧化层18不接触的构成,防氧化层18不易劣化。其结果,能提升热敏头X3的长期可靠性。
热敏头X3的公共电极17以及个别电极19例如能用以下的方法形成。
首先,在电阻层15上的整个面上用溅射法成膜成为公共电极17以及个别电极19的材料层。这时使混入到氩气中的氧气的浓度变化。例如,在按照相对于氩气而成为2%的分压的方式混入了氧气的状态下成膜第一区域R1,在按照相对于氩气而氧气的分压成为15%的分压的方式使氧气的导入量慢慢增加,由此成膜第二区域R2。接下来,能使用光刻技术形成图案,从而能够形成公共电极以及个别电极19。
另外,也可以不设置防氧化层18而将第二区域R2仅形成在位于从上表面17e、19e起150nm的范围的区域。这种情况下,也成为第二区域R2和电阻层15不接触的构成,能够降低通过第二区域R2所含有的氧进行扩散而在电阻层15出现氧化的可能性。
<第4实施方式>
使用图7来说明热敏头X4。热敏头X4在电极具有厚电极部20这一点上和热敏头X1不同,其它点都和热敏头X1相同。
热敏头X4成为电极具有厚电极部20和薄电极部(公共电极17以及个别电极19)的2段电极的结构。厚电极部20通过印刷等厚膜形成技术来形成。厚电极部20以和发热部9分开给定的距离的状态而设置,电极和发热部9通过设于厚电极部20上的公共电极17以及个别电极19而电连接。
厚电极部20具有第一区域R1和第二区域R2。第一区域R1是从位于保护层25侧的表面20d、20e起深于150nm的深度的区域,位于比保护层25更靠电阻层15一侧的位置。第二区域R2是位于从位于保护层25侧的表面20d、20e起150nm的范围的区域,位于比电阻层15更靠保护层25侧的位置。因此,在第二区域R2的下方设置了第一区域R1。
在热敏头X4中,第二区域R2除了设置在公共电极17以及个别电极19,还设置在厚电极部20的保护层25侧。因此,能够通过降低来自电极的散热性而进一步提升热效率。另外,电极通过包含公共电极17以及个别电极19的第二区域R2、和厚电极部20的第二区域R2这两层来构成,从而能进一步提升耐腐蚀性。
热敏头X4的电极例如能用以下的方法形成。
首先,通过印刷形成厚电极部20。接下来,为了在厚电极部20的表面20e和侧面20d形成第二区域R2,在氧气氛的状态下进行热处理。
接下来,在按照相对于氩气而成为2%的分压的方式混入了氧气的状态下进行溅射法,成膜公共电极17以及个别电极19。然后,在成膜公共电极17以及个别电极19后,在氧气氛的状态下进行热处理,形成第二区域R2。
另外,在热敏头X4中,示出了在设于厚电极部20上的公共电极17以及个别电极19也具有第二区域R2的示例,但也可以没有第二区域R2。在设于厚电极部20上的公共电极17以及个别电极19没有第二区域R2的情况下,也能抑制从公共电极17以及个别电极19的散热。如此,也可以将第二区域R2配置在公共电极17以及个别电极19的从表面起0.05~0.2nm的位置。
以上说明了本发明的一个实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,只要不脱离其主旨,就能进行各种变更。例如,示出了使用第1实施方式的热敏头X1的热敏打印机Z1,但并不限定于此,也可以在热敏打印机Z1中使用热敏头X1~X4。另外,也可以组合多个实施方式的热敏头X1~X4。
在热敏头X3中,示出了在形成第二区域R2时按照使氧气相对于氩气的分压增加的方式慢慢增加氧气的导入量的示例,但并不限定于此。例如,也可以在通过溅射成膜了公共电极17以及个别电极19后,在氩气和氧气的混合气体气氛中实施加热给定时间的热处理来制作第二区域R2。另外,也可以使热处理的温度慢慢升温来制作第二区域R2。
另外,在热敏头X1中,在蓄热层13形成有隆起部13b,在隆起部13b上形成有电阻层15,但并不限定于此。例如,也可以不在蓄热层13形成隆起部13b而将电阻层15的发热部9配置在蓄热层13的基底部13b上。或者也可以不形成蓄热层13地在基板7上配置电阻层15。
另外,在热敏头X1中,在电阻层15上形成了公共电极17以及个别电极19,但只要公共电极17以及个别电极19双方与发热部9(电阻体)连接即可,并不限定于此。例如,也可以在蓄热层13上形成公共电极17以及个别电极19,仅在公共电极17与个别电极19间的区域形成电阻层15,由此构成发热部9。
另外,作为热敏头X1,使用通过薄膜形成技术形成电阻层15的薄膜头来进行了说明,但也可以是通过作为厚膜形成技术的印刷技术来形成电阻层15的厚膜头。进而,例示了将发热部9设置在基板7的主面上的示例,但也可以将发热部9设置于基板7的端面。
符号说明
X1~X4 热敏头
Z1 热敏打印机
1 散热体
3 头基体
5 柔性印刷布线板
7 基板
9 发热部(电阻体)
11 驱动IC
13 蓄热层
15 电阻层
17 公共电极
19 个别电极
21 连接电极
23 接合件
24 防氧化层
25 保护层
27 覆盖层
29 覆盖部件
Claims (10)
1.一种热敏头,其特征在于,具备:
基板;
设于该基板上的发热部;
设于所述基板上且与所述发热部电连接的电极;和
覆盖所述发热部、以及所述电极的一部分的保护层,
所述电极在从位于所述保护层侧的表面起深于150nm的深度的第一区域含有氧。
2.根据权利要求1所述的热敏头,其中,
所述电极在所述第一区域含有1原子%以上且13原子%以下的氧。
3.根据权利要求1或2所述的热敏头,其中,
所述第一区域的所述氧的含量、与所述第一区域中的所述氧的含量的平均值之差的绝对值为1原子%以下。
4.根据权利要求1或2所述的热敏头,其中,
所述电极具有位于从位于所述保护层侧的表面起150nm的范围的第二区域,
该第二区域含有氧。
5.根据权利要求4所述的热敏头,其中,
所述第二区域含有的氧的含量多于所述第一区域含有的氧的含量。
6.根据权利要求4所述的热敏头,其中,
所述电极在所述第二区域含有1原子%以上且50原子%以下的氧。
7.根据权利要求3所述的热敏头,其中,
所述电极具有位于从位于所述保护层侧的表面起150nm的范围的第二区域,
该第二区域含有氧。
8.根据权利要求7所述的热敏头,其中,
所述第二区域含有的氧的含量多于所述第一区域含有的氧的含量。
9.根据权利要求5所述的热敏头,其中,
所述电极在所述第二区域含有1原子%以上且50原子%以下的氧。
10.一种热敏打印机,其特征在于,具备:
权利要求1~9中任一项所述的热敏头;
将记录介质输送到所述发热部上的输送机构;和
将记录介质按压在所述发热部上的压纸辊。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013086711 | 2013-04-17 | ||
JP2013-086711 | 2013-04-17 | ||
PCT/JP2014/060985 WO2014171524A1 (ja) | 2013-04-17 | 2014-04-17 | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105163942A CN105163942A (zh) | 2015-12-16 |
CN105163942B true CN105163942B (zh) | 2017-06-09 |
Family
ID=51731459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480021697.9A Active CN105163942B (zh) | 2013-04-17 | 2014-04-17 | 热敏头以及热敏打印机 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9475306B2 (zh) |
JP (1) | JP6039795B2 (zh) |
CN (1) | CN105163942B (zh) |
WO (1) | WO2014171524A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103472646B (zh) * | 2013-08-30 | 2016-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种阵列基板及其制备方法和显示装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3369632B2 (ja) * | 1992-04-21 | 2003-01-20 | 株式会社東芝 | サーマルプリントヘッドとその製造方法 |
JPH10193660A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-28 | Toshiba Corp | サーマルプリントヘッドおよびサーマルプリントヘッドの製造方法 |
JP2002307733A (ja) * | 2001-04-17 | 2002-10-23 | Seiko Epson Corp | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
JP2003103821A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Kobe Steel Ltd | サーマルプリンターヘッド及びサーマルプリンターヘッドの電極形成用スパッタリングターゲット |
JP2006269471A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Sanyo Epson Imaging Devices Corp | 非線形素子、電気光学装置、及び非線形素子の製造方法 |
JP2008294228A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Oki Electric Ind Co Ltd | 半導体メモリ素子及びその製造方法 |
JP2010173128A (ja) * | 2009-01-28 | 2010-08-12 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | サーマルプリントヘッドおよびその製造方法 |
CN103269862B (zh) * | 2010-12-25 | 2015-08-05 | 京瓷株式会社 | 热敏头以及具备该热敏头的热敏打印机 |
-
2014
- 2014-04-17 WO PCT/JP2014/060985 patent/WO2014171524A1/ja active Application Filing
- 2014-04-17 JP JP2015512528A patent/JP6039795B2/ja active Active
- 2014-04-17 CN CN201480021697.9A patent/CN105163942B/zh active Active
- 2014-04-17 US US14/785,131 patent/US9475306B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105163942A (zh) | 2015-12-16 |
WO2014171524A1 (ja) | 2014-10-23 |
JP6039795B2 (ja) | 2016-12-07 |
US20160059580A1 (en) | 2016-03-03 |
US9475306B2 (en) | 2016-10-25 |
JPWO2014171524A1 (ja) | 2017-02-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103946028B (zh) | 热敏头以及具备该热敏头的热敏打印机 | |
CN104039557B (zh) | 热敏头以及具备该热敏头的热敏打印机 | |
JP5918383B2 (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
JP2016164005A (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
US7484834B2 (en) | Thermal head, method of manufacturing the same, and thermal printer | |
WO2009157269A1 (ja) | 記録ヘッド、および該記録ヘッドを備える記録装置 | |
US10144224B2 (en) | Thermal head and thermal printer | |
JP2012030439A (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
CN105163942B (zh) | 热敏头以及热敏打印机 | |
US8885005B2 (en) | Thermal head and thermal printer provided with same | |
JP6584641B2 (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JP6258783B2 (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
JP2016137692A (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
JP6643207B2 (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JP5822713B2 (ja) | サーマルヘッド、およびこれを備えるサーマルプリンタ | |
JP4522183B2 (ja) | サーマルヘッド及びそれを用いたサーマルプリンタ | |
JP7454696B2 (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JPS63278867A (ja) | サ−マルプリントヘツド | |
JP4034143B2 (ja) | サーマルヘッド及びその製造方法 | |
JP6426541B2 (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JP2017043013A (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JP4373769B2 (ja) | サーマルヘッド及びその製造方法、並びにサーマルプリンタ | |
JP5665389B2 (ja) | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ | |
JPH068501A (ja) | サーマルプリントヘッド | |
JP2014144623A (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |