JP2001001561A

JP2001001561A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JP2001001561A
Application number: JP17134599A
Authority: JP
Inventors: Susumu Arauchi; 進荒内
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2001-01-09
Anticipated expiration: 2019-06-17
Also published as: JP3683745B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、複数の導電層の抵抗値を、列方向
の中央部付近から端部側に位置する導電層に従って抵抗
値を大きくして、導電層での電圧降下を補正し、発熱素
子を均一な温度で発熱させて印刷濃度にムラのない良好
な印刷画像を得ることができるサーマルヘッドを提供す
ることを目的とするものである。【解決手段】本発明のサーマルヘッド１の導電体６
は、列方向の端部側に位置する導電層６に、所定寸法の
隙間部６ａを挟んで互いに対向する一対の良導電部６
ｂ、６ｃと、隙間部６ａに形成された抵抗体７とで構成
されている。そして、隙間部６ａを列方向の中央部付近
から端部側に位置する導電層６に従って長くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーマルヘッドに係
わり、特に、共通電極を保温層上に形成し、この共通電
極上に層間絶縁層を介して発熱素子を積層形成してなる
サーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱転写プリンタ等に搭載され
る記録ヘッドとしての一般的なサーマルヘッドは、発熱
抵抗体から成る複数個の発熱素子を基板上に１列もしく
は複数列に整列配置し、記録情報に従って各発熱体素子
を選択的に通電加熱させることにより、感熱記録紙に発
色記録したり、あるいは、インクリボンのインクを溶融
させて普通紙、ＯＨＰ用紙等の記録媒体に転写記録する
などして、各種の記録媒体に印刷記録を行うようになっ
ている。

【０００３】このようなサーマルヘッドの従来のもの
は、図１１、１２に示すように、セラミックスまたはシ
リコンなどからなる絶縁性を有する基板２４を有してお
り、図１２に示す基板２４の上面の右端部近傍には、断
面略台形状に突出する凸部２４ａが形成されている。

【０００４】また、前記基板２４の上面には保温層２５
が形成され、前記凸部２４ａ上の保温層２５の上面に
は、Ｔａ−ＳｉＯ２などのサーメツト系からなる発熱抵
抗体をスパッタリング等により被着した後に、フツ素系
ガスと酸化ガスとの混合ガスによるプラズマエッチング
を施して所望のパターン状に形成し、これにより、所望
の分解能に対応するドットの数に応じて並列状に整列形
成された複数の発熱素子２６が設けられている。

【０００５】さらに、図１２に示す各発熱素子２６の右
側には、共通電極２７が形成され、この共通電極２７
は、図１１に示すように、サーマルヘッド２３の外周縁
に沿うようにしてコ字状に形成されている。そして、前
記共通電極２７の左右外周縁の２つの端部に共通電極端
子２７ａが形成されている。この共通電極端子２７ａの
上面には、端子メッキ層２７ｂが施されている。

【０００６】一方、図１２に示す発熱素子２６の左側上
面には、各発熱素子２６に独立して通電を行う複数の個
別電極２８がパターン状に形成されている。また、個別
電極２８と発熱素子２６との間には、個別電極２８と発
熱素子２６とを電気的に接続する個別側接続電極２９が
形成されている。また、図１２に示す個別電極２８の左
端部は、個別電極端子２８ａとなっており、この個別電
極端子２８ａの上面には、端子メッキ層２８ｂが施され
ている。

【０００７】前記共通電極２７および個別電極２８は、
Ａｌ、またはＣｕなどを素材とし、スバッタリングなど
により発熱素子２６および保温層２５の上面に約２μｍ
程度の厚さで被着した後、エッチングなどにより所定の
パターン状に形成されており、各発熱素子２６の共通電
極２７と個別電極２８とに挟まれた部位が発熱部２６ａ
とされている。

【０００８】また、保温層２５、発熱素子２６、共通電
極２７および個別電極２８の上面には、酸化や摩耗を防
止するための保護層３０が形成されている。この保護層
３０は、耐酸化性および耐摩耗性の良いサイアロン（Ｓ
ｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物固溶体）等を素材とし、個別
電極端子２８ａおよび共通電極端子２７ａを除いた、そ
れ以外のすべての上面を被覆するようにして、スパッタ
リング等により積層されている。

【０００９】前述したような構成を有する従来のサーマ
ルヘッド２３においては、共通電極２７および個別電極
２８の間に選択的に通電することによって発熱素子２６
を選択的に発熱させ、この部位に当接するインクリボン
のインクを溶融させて記録紙上に転写するか、あるいは
直接感熱記録紙を発色させて所望の記録を行なってい
た。

【００１０】また、従来のサーマルヘッド２３において
は、前述のごとく、基板２４の端部寄りに凸状の保温層
２５を片寄らせて設け、この凸状の保温層２５上に発熱
部２６ａを形成した、いわゆるリアルエッジ化が図られ
ており、このリアルエッジ化されたサーマルヘッド２３
を用いることにより、記録品質の向上を達成していた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のサーマ
ルヘッド２３においては、図１１に示すように、それぞ
れの発熱素子２６を基板２４の端部寄りに形成するリア
ルエッジ化のために、共通電極２７が基板２４の端部と
発熱素子２６とに挟まれた狭いところに極端に細長く形
成していたので、共通電極２７の素材として銅やアルミ
ニウムを用いても電極抵抗値が大きくなり、共通電極２
７において、いわゆる電圧降下が生じて、発熱素子２６
の発熱温度にバラツキが発生する問題があった。

【００１２】更に、発熱素子２６から共通電極端子２７
ａまでの通電経路の長さが、それぞれの発熱素子２６毎
に異なり、列方向の中央部付近の発熱素子２６が共通電
極端子２７ａから一番遠くなっていた。そのために、列
方向の中央部付近の発熱素子２６に接続される共通電極
２７における電圧降下量が大きくなり、列方向の中央部
付近の発熱素子２６の発熱温度が低下することがあっ
た。このようなサーマルヘッドに電圧降下が発生して、
発熱素子２６の発熱温度が低下すると、例えば熱転写印
刷等を行う場合に、印刷濃度ムラが大きくなる等の印刷
品質の低下が生じるという間題点があった。

【００１３】このような電圧降下の改善策として、共通
電極２７の厚さを厚くすることにより電圧降下の量を低
減することが考えられるが、共通電極２７の厚さを厚く
すると、共通電極２７上に位置する保護層２５の積層が
難しくなる上に、印刷時のサーマルヘッド２３とプリン
タ（図示せず）側のプラテンとの圧接力が発熱部２６ａ
とその発熱部２６ａに隣接する共通電極２７とに集中
し、共通電極２７に大きなせん断応力が加わるようにな
っていた。従って、Ａｌ、あるいはＣｕから成る軟質の
金属素材により形成された共通電極２７が材料疲労（金
属疲労）を起こして、保護層２５が早期に剥離破壊され
て共通電極２７に摩耗や腐食による断線が生じ、寿命が
短いという欠点があった。

【００１４】また、各発熱素子２６の列方向に隣接して
複数個の隣接共通電極を有するいわゆる交互リードヘッ
ドとよばれる公知のサーマルヘッドを用いることで、電
圧降下を抑制して各発熱素子２６の配列位置における発
熱温度の差をなくすこともできるが、この場合も、隣り
合う発熱素子間に隣接共通電極が形成されているため、
各発熱素子間の寸法が大きくなり、印刷した画像のドッ
ト間の寸法が大きくなり、高精細な印刷が難しくなると
いう欠点があった。

【００１５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、サーマルヘッドの共通電極における電圧降下
を補正することができ、発熱素子を均一な温度で発熱さ
せて印刷濃度にムラのない良好な印刷画像を得ることが
できるサーマルヘッドを提供することを目的とするもの
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段として本発明のサーマルヘッドは、基板の
上面に形成した保温層と、この保温層の上方に並列状に
形成した複数の発熱素子と、この発熱素子の一方に電気
的に接続される複数の個別電極とを備え、前記個別電極
の下部で前記保温層の上面には、前記個別電極と同方向
に並列状に形成された複数の導電層を有し、前記個別電
極と前記導電層の間に、この導電層と前記個別電極とを
絶縁する層間絶縁層を有し、前記導電層は、列方向の中
央部付近に位置する前記導電層より、端部側に位置する
前記導電層の抵抗値が大きくなるように形成し、電気的
に接続された端子接続電極層及び前記発熱素子に接続さ
れて、前記発熱素子に通電を行うような構成とした。

【００１７】また、前記課題を解決するための第２の手
段として、前記導電層は、所定寸法の隙間部を挟んで互
いに対向する一対の良導電部と、前記隙間部に形成され
た抵抗体とで構成され、前記隙間部の長さを異ならしめ
て前記中央部付近より前記端部側に位置する前記導電層
の抵抗値を大きくした構成とした。

【００１８】また、前記課題を解決するための第３の手
段として、前記中央部付近から前記端部側に位置するに
従って前記隙間部を長くした構成とした。

【００１９】また、前記課題を解決するための第４の手
段として、前記導電層は、前記端部側に位置する隣り合
う複数の前記良導電部から成る複数の良導電部群を有
し、この良導電部群内の前記複数の良導電部同志が前記
抵抗体で接続されている構成とした。

【００２０】また、前記課題を解決するための第５の手
段として、前記良導電部群は、前記中央部付近から前記
端部側に位置して複数形成され、前記良導電部群内の前
記良導電部の前記隙間部の長さを等しくし、前記それぞ
れの前記良導電部群の前記隙間部は、前記中央部付近か
ら前記端部側に位置する前記良導電部群に従って長くし
た構成とした。

【００２１】また、前記課題を解決するための第６の手
段として、前記端部側に位置する導電層は、細幅部と広
幅部で構成され、前記細幅部の長さを異ならしめて前記
中央部付近より前記端部側の前記導電層の抵抗値を大き
くした構成とした。

【００２２】また、前記課題を解決するための第７の手
段として、前記細幅部は、前記中央部付近から前記端部
側に位置する前記導電層に従って長くした構成とした。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
のサーマルヘッドを図１〜図８に基づいて説明する。図
１〜図３は本発明の第１の実施の形態に係わる概略図で
あり、図４〜図８はその製造方法を説明する概略図であ
り、図９は本発明の第２の実施の形態に係わる図であ
り、図１０は本発明の第３の実施の形態に係わる概略図
である。なお、それぞれの図面は、説明の便宜上、実際
のものと比して極端に数の少ないドット分の発熱素子を
有するサーマルヘッドを例にして説明する。

【００２４】まず、本発明の第１の実施の形態のサーマ
ルヘッド１は、図１、２に示すように、基板４の上面に
形成した保温層５と、この保温層５の上方に並列状に整
列して形成した複数の発熱素子１０と、この発熱素子１
０の一方と他方にそれぞれ電気的に接続される複数の個
別電極１６、及び導電層６と接続する導電部１５とを備
え、個別電極１６の下部で基板４の上面には、個別電極
１６と電気的に絶縁する層間絶縁層９を介して個別電極
１６と同方向に並列状に形成された複数の導電層６を有
して概略構成されている。

【００２５】このような概略構成のサーマルヘッド１の
詳細な構成は、図２に示すように、最下部に所定の厚さ
の基板４が配設されている。この基板４は、図２の右側
端部近傍に断面略台形状に上方に突出する凸部４ａが形
成されている。また、基板４の上面に形成された保温層
５が形成されている。この保温層５は、従来と同様に、
高融点ガラスを主成分として形成されている。

【００２６】前記保温層５の上面には、複数の発熱素子
１０の数に対応して並列状に整列されたパターン状の導
電層６が複数形成されている。前記導電層６は、図６に
示すように、列方向である矢印Ｘ方向の端部側に位置す
る導電層６に、所定寸法Ａ、Ｂの隙間部６ａを挟んで互
いに対向する一対の良導電部６ｂ、６ｃが形成されてい
る。前記隙間部６ａは、エッチング等により、導電層６
の列方向の中央部付近から端部側に位置する導電層６に
従って長く形成されている。即ち、隙間寸法Ａ、Ｂの関
係は、Ａ＜Ｂになって形成されている。前記一対の良導
電部６ｂ、６ｃは、発熱素子１０の発熱温度によって、
溶融、あるいは破損が発生しない高融点金属、例えば融
点１５００℃以上のＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎ
ｂ、Ｗ、Ｈｆ等から成り、厚さが、例えば０．１５μｍ
程度の均一な厚さで形成されている。

【００２７】前記一対の良導電部６ｂ、６ｃに挟まれた
隙間部６ａには、例えば発熱素子１０と同じ材料のＴａ
−ＳｉＯ₂等から成る抵抗体７が設けられており、この
抵抗体７によって、一対の良導電部６ｂ、６ｃが電気的
に接続されて、列方向の端部側に位置する導電層６が構
成されている。また、列方向の中央部付近に位置する導
電層６は、隙間部６ａがなく、全体が一対の良導電部６
ｂ、６ｃと同じ材料で形成され、全体の長さが、隙間部
６ａを有する列方向の端部側に位置する導電層６と同じ
長さに形成されている。前記列方向の中央部付近に位置
する導電層６、及び端部側に位置する導電層６に形成さ
れた抵抗体７は、前記一対の良導電部６ｂ、６ｃと同じ
厚さ、例えば０．１５μｍ程度に形成されて、熱応答特
性への影響を小さくするようになっている。

【００２８】即ち、列方向の端部側に位置するそれぞれ
の導電層６は、所定寸法の隙間部６ａを挟んで互いに対
向する一対の良導電部６ｂ、６ｃと、隙間部６ａに形成
された抵抗体７とで構成され、隙間部６ａの長さを異な
らしめて、列方向の中央部付近の導電層６より、端部側
に位置する導電層６の抵抗値を大きくしている。そのた
めに、発熱素子１０に通電したときに、導電層６での電
圧降下（コモンドロップ）補正して、導電層６での電圧
降下がなくすることができる。本発明のサーマルヘッド
１においては、導電層６での電圧降下を補正して、発熱
素子１０を均一な温度で発熱させて、印刷濃度にムラの
ない高品質の印刷画像を得ることができる。

【００２９】また、図２に示すように、左側の導電層６
の他端縁に接続される端子接続電極層８は、保温層５上
に形成され、その位置は、図８に示すように、下方寄り
に位置した、外形が矩形に形成され、直線状の前方端縁
８ａと後方端縁８ｂとを有し、前方端縁８ａが導電層６
の他端縁に積層形成されて、導電層６と端子接続電極層
８とが電気的に接続されている。また、端子接続電極層
８は、直線状の端縁８ａが、図８に示すように、層間絶
縁層９を介して、複数の発熱素子１０のそれぞれの端縁
１０ａに、水平方向である基板面方向で互いに向かい合
って設けられている。

【００３０】前記端子接続電極層８は、低抵抗率の金属
によって形成されており、好ましくはＡｌ、Ｃｕ、Ａ
ｕ、Ｎｉ等の抵抗率１×１０−７Ωｍ以下の金属によっ
て厚さが１．０〜３．０μｍ程度で導電層６の厚さより
厚く形成されている。このような端子接続電極層８は、
図８に示す横方向の幅寸法が、基板４の図示左右両側の
端面寄りの層間絶縁層９に形成された共通電極端子側接
続部１２まで形成され、後述する端子接続電極１３を介
して共通電極端子１４に接続されるようになっている。

【００３１】前記導電層６、および端子接続電極層８の
上面には、層間絶縁層９が形成されている。この層間絶
縁層９は下方の導電層６と、上方の発熱素子１０、及び
個別電極１６との絶縁性を確実に確保できるように、Ｓ
ｉの酸化物または窒素酸化物によって、厚さが１．５μ
ｍ程度に形成されている。

【００３２】そして、層間絶縁層９の上面であって前記
凸部４ａの上方に対応する位置には、Ｔａ−ＳｉＯ₂等
からなる発熱素子１０が、図１に示すように、列方向で
ある矢印Ｘ方向に整列されて積層形成されている。この
発熱素子１０は、サーマルヘッド１の所望の分解能に対
応するドットの数、及び大きさに応じて、図２に示すよ
うに、一方が導電部１５に接続され、他方が個別側接続
電極１７を介して個別電極１６に、それぞれ電気的に接
続されている。

【００３３】また、導電部１５は、導電層６と同じ、ま
たは同等に材料から成り、図２に示すように、下方側が
下層側の導電層６の一端縁に接続され、上方側が上層側
の発熱素子１０の一方に接続され、層間絶縁層９を挟ん
で導電層６と発熱素子１０とが導電部１５を介して電気
的に接続されている。なお、導電部１５の図８に示す横
方向の形成範囲は、列方向の両端部側の位置に形成され
た発熱素子１０が接続可能な寸法になっている。

【００３４】更に、図８に示す端子接続電極層８の左右
の端部側の層間絶縁層９には、端子接続電極層８に接続
される後述する端子接続電極１３を形成するための角孔
状の共通電極端子側接続部１２が形成されている。この
共通電極端子側接続部１２は、層間絶縁層９の上に形成
された並列状の複数の個別電極１６の左右外側に設けら
れ、図３に示すように、共通電極端子側接続部１２の内
部で端子接続電極層８上には、Ａｌ等の導電性の良好な
金属からなる端子接続電極１３が形成されている。この
端子接続電極１３は、図３において層間絶縁層９の上部
の左端部側に引き出され、この部分が共通電極端子１４
となっている。この共通電極端子１４の上部には、導電
性のメッキが施されて端子メッキ層１４ａが形成され、
この端子メッキ層１４ａが後述する上方の保護層１９か
ら露出した状態になっている。したがって、端子接続電
極１３によって、端子接続電極層８と共通電極端子１４
とが電気的に接続されている。

【００３５】また、個別電極１６は、層間絶縁層９の上
面に形成され、図２に示す右側の発熱素子１０の左端部
近傍から、基板４の左端部にかかる範囲に、前記導電層
６と同方向に並列状に整列されて形成されている。そし
て、個別電極１６は、Ａｌ、Ｃｕ等の導電性の良好な金
属で形成されている。前記個別電極１６は、発熱素子１
０の他方側に形成された、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔｉ等の高融点
金属からなる個別側接続電極１７により、発熱素子１０
と電気的に接続されている。更に、個別電極１６は、図
２に示す左端部に引き出され、この左端部が個別電極端
子１８となっている。この個別電極端子１８の上部には
導電性のメッキが施されて、端子メッキ層１８ａが形成
され、この端子メッキ層１８ａの表面が保護層１９から
露出している。

【００３６】前記発熱素子１０、個別電極１６、導電部
１５、個別側接続電極１７、層間絶縁層９、端子接続電
極１３、導電層６、端子接続電極層８および保温層５の
上部には、これらを酸化あるいは摩耗などから保護する
ための保護層１９が、図２に示すように形成されてい
る。この保護層１９は、耐酸化性および耐摩耗性の良好
なサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物固溶体）ま
たはＳｉ−Ｏ−Ｎ系化合物等から形成されて構成されて
いる。

【００３７】次に本発明の第１の実施の形態に係るサー
マルヘッド１の製造方法について図４〜図８に基づいて
説明する。本発明のサーマルヘッド１の製造方法は、従
来と同様にして一枚の大きな図示を省略した基板４上
に、複数個のサーマルヘッド１を同時に形成し、その大
きな基板４を所望の大きさに分割することにより複数個
のサーマルヘッド１が同時に得られるようになってい
る。

【００３８】このようなサーマルヘッド１の製造方法
は、まず基板形成工程において、従来と同様にして平板
状に形成されたシリコンをエッチングして、凸部４ａを
有する基板４を形成し、ついで、保温層形成工程におい
て、従来と同様にして基板４の上面にシリコンと遷移金
属と酸素との酸化物からなる、図４に示す略一様の厚さ
の保温層５を形成する。

【００３９】次に、導電層形成工程により、保温層５の
上面に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｎｏ、Ｗ、Ｈ
ｆ等からなる、融点が１５００℃以上の高融点金属を
０．１５μｍ程度の均一な厚さにスパックリングなどに
より被着した後、エッチングにより、図５に示すよう
な、並列状に整列された所望のパターンの複数の導電層
６を形成する。この時、列方向の端部側に位置する導電
層６は、所定寸法Ａ、Ｂの隙間部６ａを挟んで互いに対
向する一対の良導電部６ｂ、６ｃを形成し、隙間部６ａ
にスパッタリングとエッチングとによって、例えば発熱
素子１０と同材料のＴａ−ＳｉＯ₂等から成る抵抗体７
を形成する。また、隙間部６ａは列方向の中央部付近か
ら端部側に位置する導電層６に従って長く形成されてい
る。そして、それぞれの隙間部６ａには、例えば発熱素
子１０と同じ材料のＴａ−ＳｉＯ₂等から成る抵抗体７
が、スパッタリング、およびエッチングとにより形成さ
れて、互いに対向する一対の良導電部６ｂ、６ｃが接続
されている。

【００４０】次に、端子接続電極層形成工程により、図
６に示すように、保温層５上、および導電層６の他端縁
上に端子接続電極層８を形成する。この端子接続電極層
８は、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉ等から成る抵抗率が１×
１０^-7Ωｍ以下の導電性の良好な金属をスバッタリング
等で、厚さが１〜３μｍ程度の均一に被着した後、エッ
チングにより、図示上部の前方端縁８ａと、図示下方の
後方端縁８ｂとを有する外形が矩形状に形成され、横方
向の左右両端部が基板４の端部寄り近傍まで延長形成さ
れている。

【００４１】次に、層間絶縁層形成工程において、保温
層５、導電層６および端子接続電極層８の上面を覆うよ
うに、層間絶縁層９を形成する。この層間絶縁層９は、
導電層６および端子接続電極層８の上面に、ＳｉＯ₂ま
たはＳｉ−Ｏ−Ｎ系化合物等から成る素材を、スパック
リングまたはＣＶＤなどにより１〜３μｍ程度の均一な
厚さに全面成膜して形成する。

【００４２】次に、層間絶縁層形成工程でのエッチング
工程において、層間絶縁層９の上面の全面にフォトレジ
ストをスピンナーなどで塗布してレジスト膜を形成した
後、バッファードフツ酸（ＢＨＦ）等で図８に示す上部
側の層間絶縁層９をエッチングして導電層６の一端縁を
露出させて、共通側接続部１５ａを形成すると共に、端
子接続電極層８の左右両端部側に角孔状の共通電極端子
側接続部１２を形成して、端子接続電極層８の一部を露
出させる。

【００４３】次に、発熱素子形成工程において、従来と
同様に、Ｔａ₂ＮまたはＴａ−ＳｉＯ₂等から成る所望
の発熱抵抗体をスバッタリングなどにより、０．３μｍ
程度の均一な厚さで被着した後、フォトリソによるエッ
チングを施して分解能に対応するようにして、所望のド
ットの数に応じて並列状に整列配置された、所定形状の
複数の発熱素子１０を層間絶縁層９上に積層形成する。
このとき、各発熱素子１０は、前記層間絶縁層９によ
り、導電層６と絶縁された状態になっている。

【００４４】次に、共通電極形成工程において、図８に
示す上方側に導電部１５を形成する。この導電部１５
は、導電層６と同様の材料をスパッタリング等により被
着し、エッチング等によって発熱素子１０の一方側と、
共通側接続部１５ａで露出された導電層６の一端縁側と
を、電気的に接続する所望形状に形成している。次に、
個別側接続電極形成工程において、導電部１５と同材質
の高融点金属をスバッタリングなどにより発熱素子１０
の他方側、及びこの近傍の層間絶縁層９上に被着し、エ
ッチング等によって発熱素子１０と、後述する個別電極
形成工程で形成する個別電極１６とを電気的に接続する
ための所望のパターンの個別側接続電極１７を形成す
る。

【００４５】次に、個別電極形成工程において並列状に
整列された個別電極１６を形成する。この個別電極１６
は、Ａｌ等をスバッタリングなどにより、例えば１〜３
μｍ程度の厚さで層間絶縁層９上に被着し、個別側接続
電極１７を介して、各発熱素子１０に接続され、発熱素
子１０に独立して通電を行うことができるようになって
いる。

【００４６】次に、端子接続電極形成工程において、Ａ
ｌなどの良好な導電性を有する金属をスバッタリングな
どにより、例えば１〜３μｍ程度の均一な厚さに被着し
た後、エッチングにより、共通電極端子側接続部１２内
部において端子接続電極層８と電気的に接続された所望
パターンの端子接続電極１３を形成する。

【００４７】次に、保護層形成工程において、共通電極
端子１４および個別電極端子１８を除く全面に、サイア
ロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ系化合物固溶体）またはＳｉ
−Ｏ−Ｎ系化合物などから成る素材を、例えば５〜１０
μｍ程度の略一様な厚さにスバッタリング、ＣＶＤなど
により被着することにより保護層１９が形成され、つい
で、ダイシング工程により、大きな基板４を所望の位置
にて分割してチップ化された複数個のサーマルヘッド１
を同時に得ることにより本実施の形態のサーマルヘッド
１の製造が完了する。

【００４８】なお、共通電極端子１４および個別電極端
子１８には、保護層１９を形成する際に耐熱性の粘着テ
ープなどによるマスク層が貼り付けられ、保護層１９を
形成した後に、前記マスク層を剥離することにより共通
電極端子１４および個別電極端子１８が露出されるよう
になっている。そして、この共通電極端子１４および個
別電極端子１８の上面には、Ｎｉ−Ｓｎ系化合物などの
易ハンダ付け性の端子メッキ層１４ａ、１８ａをそれぞ
れ施して形成している。

【００４９】なお、本発明の実施の形態の説明では、列
方向の中央部付近の導電層６に、隙間部６ａがなくて、
抵抗体７のないもので説明したが、列方向の中央部付近
の導電層６にも隙間部６ａを設け、この隙間部６ａに抵
抗体７を形成したもの（図示せず）でも良い。

【００５０】次に、本発明の実施形態の作用について、
熱転写プリンタを例に説明すると、図示しない熱転写プ
リンタのキヤリッジに、前述のような構成を有する本発
明の第１の実施の形態のサーマルヘッド１を搭載する。
即ち、本発明のサーマルヘッド１は、キヤリッジに装着
したリボンカセットのインクリボンを記録紙上に圧接さ
せるとともに、キヤリッジを移動させながら記録情報に
基づいて発熱素子１０に選択的に通電することによっ
て、発熱素子１０上のインクリボンのインクを記録紙上
に溶融転写あるいは昇華転写して所望の画像印刷を行う
ようになっている。

【００５１】更に具体的に説明すると、本発明の実施の
形態のサーマルヘッド１の個別電極端子１８と共通電極
端子１４には、図示しない通電用のケーブルの一端が接
続されており、このケーブルの他端はプリンタ本体の図
示しない通電制御部に接続されている。そして、この通
電制御部から、ケーブルを介して記録情報に基づいて個
別電極端子１８に、従来よりやや高電圧の電流を通電す
る。これによって、まず、個別電極端子１８から、個別
電極１６にそれぞれ信号が伝達され、発熱素子１０に通
電されて、発熱素子１０が前記記録情報に基づいて選択
的に所定温度で発熱される。そして、発熱素子１０か
ら、さらに電流が導電部１５を経由して、発熱素子１０
の下層の導電層６にそれぞれ通電される。

【００５２】次に、導電層６から端子接続電極層８に電
流が伝わる。この際、この導電層６は発熱素子１０の直
下に位置するが、０．１５μｍ程度の薄い厚さとされて
いるため、熱応答特性への影響は小さく、また、高融点
金属によって形成されているため、発熱素子１０の熱に
よって通電が妨げられることもない。

【００５３】次に、端子接続電極層８から、端子接続電
極１３を介して共通電極端子１４に電流が伝わり、この
共通電極端子１４からサーマルヘッド１の外部のプリン
タ側に電流が流れていく。このようにして、プリンタ側
の通電制御部からの命令による制御電流が、個別電極端
子１８から、発熱素子１０を介して共通電極端子１４に
流れることにより、発熱素子１０にジュール熱が発生し
て所定の温度まで発熱する。

【００５４】前述のように、本発明のサーマルヘッド１
は、並列状に形成されて列方向の中央部付近に位置する
導電層６より端部側に位置する導電層６の抵抗値が大き
く形成されているので、左右２箇所の共通電極端子１４
から遠い位置の、列方向の中央部付近の発熱素子１０に
接続される導電層６に電圧降下が発生したとしても、列
方向の端部側の導電層６の抵抗値が大きく形成されてい
るので、端部側の導電層６に通電される電圧も中央部付
近の導電層６の電圧と同じ程度に電圧降下させることが
でき、列方向の中央部付近と端部側とに位置する導電層
６に通電される電圧を、ほぼ同じに補正することができ
る。そのために、発熱素子１０に均一な通電を行うこと
ができ、従来より問題とされていた共通電極における電
圧降下を抑制することができる。

【００５５】このような本発明のサーマルヘッド１は、
従来のような列方向の中央部付近の発熱素子１０の発熱
温度が低下することがなく、発熱素子１０を均一な温度
で発熱させることができ、例えば熱転写プリンタで印刷
するときに、印刷濃度にムラのない良好な印刷画像を得
ることができる。

【００５６】また、本発明の第２の実施の形態のサーマ
ルヘッド３１は、図９に示すように、列方向の端部側に
位置する、スリット状の隣り合う複数の良導電部３６
ｂ、３６ｃから成る複数の良導電部群Ｅ、Ｆが形成され
ている。前記列方向の中央部付近には、隙間部３６ａが
なく、全てが良導電部３６ｂ、３６ｃと同じ材料で形成
されたスリット状の複数の導電層３６から成る良導電部
群Ｇが形成されている。前記端部側に位置する良導電部
群Ｅ、Ｆ内の隣り合う複数の良導電部３６ｂ、３６ｃ同
志が抵抗体３７で接続されている。

【００５７】また、良導電部群Ｅ、Ｆは、列方向の中央
部付近から端部側に位置して複数形成され、それぞれの
良導電部群Ｅ、Ｆ内の互いに対向する良導電部３６ｂ、
３６ｃの隙間部３６ａの長さを等しくし、それぞれの良
導電部群Ｅ、Ｆの隙間部３６ａは、列方向の中央部付近
から端部側に位置する良導電部群Ｅ、Ｆに従って長く形
成されている。即ち、隙間部３６ａの寸法Ｃ、Ｄの関係
は、Ｃ＜Ｂになって形成されている。そのために、寸法
Ｃの隙間部３６ａを有する中央部付近の良導電部群Ｆよ
りも、寸法Ｄの隙間部３６ａを有する端部側の良導電部
群Ｅの方が抵抗値が大きくなるようになっている。ま
た、本発明の第２の実施の形態の変形例として、良導電
部群Ｅ、Ｆのスリット状の良導電部３６ｂ、３６ｃ、及
び良導電部群Ｇのスリット状の導電層３６は、それぞれ
がスリット状に離間してなくて、良導電部群Ｅ、Ｆ、Ｇ
毎にそれぞれが一体化されたものでも良い。このような
第２の実施の形態のサーマルヘッド３１は、それぞれの
導電体３６毎に抵抗体３７を形成しなくて良いので、製
造が容易になる。

【００５８】また、本発明の第３の実施の形態のサーマ
ルヘッド４１は、図１０に示すように、列方向の端部側
に位置する導電層４６は、幅寸法の異なる細幅部４６ａ
と広幅部４６ｂで構成されている。そして、導電層４６
は、細幅部４６ａの長さを、寸法Ｊ、Ｋと異ならしめ
て、列方向の中央部付近の導電層４６より端部側の導電
層４６に従って抵抗値を大きくしている。

【００５９】このような導電層４６の細幅部４６ａは、
列方向の中央部付近から端部側に位置する導電層４６に
従って長く形成されている。このようなサーマルヘッド
４１は、第１、第２の実施の形態のように、導電層と異
なる材料から成る抵抗体が不要になり、製造が容易であ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のサーマルヘ
ッドは、個別電極の下部で保温層の上面には、前記個別
電極と同方向に並列状に形成された複数の導電層を有
し、前記個別電極と前記導電層の間に、この導電層と前
記個別電極とを絶縁する層間絶縁層を有し、前記導電層
は、列方向の中央部付近に位置する前記導電層より端部
側に位置する前記導電層の抵抗値が大きくなるように形
成し、前記導電層の一端縁を前記導電部に接続し、前記
導電層の他端縁が前記保温層上に形成した端子接続電極
層に接続して、発熱素子に通電を行うようにしたので、
導電層での電圧降下を補正して、発熱素子への通電時の
導電体に加わる電圧を一定にすることができ、発熱素子
を均一な発熱をさせて印刷濃度のムラのない良好な印刷
画像を得ることができるサーマルヘッドを提供できる。

【００６１】また、列方向の端部側に位置する導電層
は、所定寸法の隙間部を挟んで互いに対向する一対の良
導電部と、前記隙間部に形成された抵抗体とで構成さ
れ、前記隙間部の長さを異ならしめて前記中央部付近よ
り前記端部側に位置する前記導電層の抵抗値を大きくし
たので、導電層での電圧降下を補正して、列方向の中央
部付近と端部側の発熱素子の発熱を均一にすることがで
きる。

【００６２】また、前記隙間部は、列方向の中央部付近
から端部側に位置する前記導電層に従って長くし、この
それぞれの隙間部に抵抗体を形成したので、列方向の中
央部付近から端部側にいくに従って、導電層の抵抗値を
順番に大きくすることができ、更に確実に導電層での電
圧降下を補正することができる。

【００６３】また、前記導電層は、列方向の端部側に位
置する隣り合う複数の良導電部から成る複数の良導電部
群を有し、この良導電部群内の前記隣り合う複数の良導
電部同志が前記抵抗体で接続されているので、隣り合う
複数の良導電部をとりまとめてブロック化した良導電部
群ごとに、抵抗体を形成すれば良く、製造が容易であ
る。

【００６４】また、前記良導電部群は、前記中央部付近
から前記端部側に位置して複数形成され、前記良導電部
群内の前記良導電部の前記隙間部の長さを等しくし、前
記それぞれの前記良導電部群の前記隙間部は、前記中央
部付近から前記端部側に位置する前記良導電部群に従っ
て長くしたので、導電層毎にそれぞれ抵抗体を形成する
ことがなく、製造が容易である。

【００６５】また、列方向の端部側に位置する導電層
は、細幅部と広幅部で構成され、前記細幅部の長さを異
ならしめて前記中央部付近より前記端部側の前記導電層
の抵抗値を大きくしたので、導電層に抵抗体を形成しな
くても良く、製造が容易なサーマルヘッドを提供でき
る。

【００６６】また、前記細幅部は、前記中央部付近から
前記端部側に位置する前記導電層に従って長くしたの
で、列方向の中央部付近から端部側にいくに従って、導
電層の抵抗値を順番に大きくすることができ、更に確実
に導電層での電圧降下を補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る平面図であ
る。

【図２】図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。

【図４】本発明に係る製造方法を説明する概略図であ
る。

【図５】本発明に係る製造方法を説明する概略図であ
る。

【図６】本発明に係る製造方法を説明する概略図であ
る。

【図７】本発明に係る製造方法を説明する概略図であ
る。

【図８】本発明に係る製造方法を説明する概略図であ
る。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係わる概略図であ
る。

【図１０】本発明の第３の実施の形態に係わる概略図で
ある

【図１１】従来のサーマルヘッドを示す平面図である。

【図１２】図１１の１２−１２線に沿った断面図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】】

【請求項１】基板の上面に形成した保温層と、この保
温層の上方に並列状に形成した複数の発熱素子と、この
発熱素子の一方に電気的に接続される複数の個別電極と
を備え、前記個別電極の下部で前記保温層の上面には、
前記個別電極と同方向に並列状に形成された複数の導電
層を有し、前記個別電極と前記導電層の間に、この導電
層と前記個別電極とを絶縁する層間絶縁層を有し、前記
導電層は、列方向の中央部付近に位置する前記導電層よ
り、端部側に位置する前記導電層の抵抗値が大きくなる
ように形成し、一方と他方にそれぞれ電気的に接続され
た端子接続電極層、及び前記発熱素子に接続されて、前
記発熱素子に通電を行うようにしたことを特徴とするサ
ーマルヘッド。
【請求項２】前記導電層は、所定寸法の隙間部を挟ん
で互いに対向する一対の良導電部と、前記隙間部に形成
された抵抗体とで構成され、前記隙間部の長さを異なら
しめて前記中央部付近より前記端部側に位置する前記導
電層の抵抗値を大きくしたことを特徴とする請求項１記
載のサーマルヘッド。
【請求項３】前記中央部付近から前記端部側に位置す
るに従って前記隙間部を長くしたことを特徴とする請求
項２記載のサーマルヘッド。
【請求項４】前記導電層は、前記端部側に位置する隣
り合う複数の前記良導電部から成る複数の良導電部群を
有し、この良導電部群内の前記隣り合う複数の良導電部
同志が前記抵抗体で接続されていることを特徴とする請
求項２記載のサーマルヘッド。
【請求項５】前記良導電部群は、前記中央部付近から
前記端部側に位置して複数形成され、前記良導電部群内
の前記良導電部の前記隙間部の長さを等しくし、前記そ
れぞれの前記良導電部群の前記隙間部は、前記中央部付
近から前記端部側に位置する前記良導電部群に従って長
くしたことを特徴とする請求項４記載のサーマルヘッ
ド。
【請求項６】前記端部側に位置する導電層は、細幅部
と広幅部で構成され、前記細幅部の長さを異ならしめて
前記中央部付近より前記端部側の前記導電層の抵抗値を
大きくしたことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘ
ッド。
【請求項７】前記細幅部は、前記中央部付近から前記
端部側に位置する前記導電層に従って長くしたことを特
徴とする請求項６記載のサーマルヘッド。