JP2009154371A - 記録ヘッド、及びこれを備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱部で生じる熱を有効に利用しつつ、電気的な信頼性を高めることが可能な記録ヘッド、及びこれを備えた記録装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るサーマルヘッド１０は、基板２１と、基板２１に配列される複数の発熱部２３Ａと、発熱部２３Ａに対して電気的に接続される導電層３０と、導電層３０を酸化してなる絶縁層４０と、を有するものであって、導電層３０が、発熱部２３Ａに接続される第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａと、第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａに比べて長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った断面積の小さい第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂと、を有しており、絶縁層４０が、第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂの表面に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ファクシミリ、バーコードプリンタ、ビデオプリンタあるいはデジタルフォトプリンタなどの印画デバイスとして用いられるサーマルヘッドまたはインクジェットヘッド等の記録ヘッドおよびそれを備えた記録装置に関する。

熱を利用して記録を行うサーマルプリンタは、例えば特許文献１に開示されているように、複数の発熱部が配列形成されたサーマルヘッドと、このサーマルヘッドの発熱部に向けて記録媒体を搬送する搬送機構と、を備えており、サーマルヘッドに入力される信号に応じて各発熱部で発生した熱を感熱紙などの記録媒体に伝達させることで画像を形成するものである。このような構成のサーマルプリンタに搭載されるサーマルヘッドの発熱部は、所望の画像形成に応じた入力信号が電気的に導かれる導電パターンに対して電気的に接続される発熱抵抗体層の一部の領域からなり、導電パターンを介して発熱部に対応する発熱抵抗体層の一部の領域に電力を供給することによって該発熱部で熱を発生させている。しかしながら、このような構成の発熱部を有するサーマルヘッドでは、発熱部で発生した熱が導電パターンを介して放熱してしまい、発熱部で発生した熱が記録媒体に対して有効に伝達されない場合があった。そのため、このような構成のサーマルヘッドでは、記録媒体に対して必要量の熱を伝達すべく、発熱部で過度な熱を生じさせる必要があり、結果として多大な電力を消費していた。そこで、導電パターンを介しての放熱を抑制すべく、発熱部近傍における導電パターンの平面視幅を他の部位に比べて細くしたサーマルヘッドが開発され、例えば特許文献２，３に開示されている。
特開昭５３−０１６６３８号公報 実開昭５４−１２２７２８号公報 特開２００５−２０５８２１号公報

しかしながら、特許文献２，３に開示されているサーマルヘッドのように、発熱部近傍における導電パターンの平面視幅を相対的に細くすると、プラテンローラなどにより発熱部近傍に対して作用する押圧力に起因して、導電パターンが切断されてしまい、結果として電気的信頼性を大きく損なう場合があった。特に、このような切断は、導電パターンの細幅化が進むにつれて、大きな問題となることが懸念されている。

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、発熱部で発生した熱を有効利用しつつ、電気的信頼性を高めることが可能な記録ヘッド、及びこれを備えた記録装置を提供すること、を目的とする。

本発明に係る記録ヘッドは、基板と、該基板に配列される複数の発熱部と、該発熱部に対して電気的に接続される導電層と、該導電層を主として構成する金属材料の酸化物を含む絶縁層と、を有しており、前記導電層が、前記発熱部に接続される第１部位と、該第１部位に比べて前記発熱部の配列方向に沿った断面積の小さい第２部位と、を含んでなり、前記絶縁層が、前記第２部位の表面に形成されていることを特徴としている。ここで、主として構成するとは、含有量が最も多いことをいう。

本記録ヘッドは、前記絶縁層が、前記第１部位の表面に更に形成されており、前記絶縁層の厚みが、前記第１部位の表面に形成される部位に比べて前記第２部位の表面に形成される部位が大きいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記絶縁層が、前記第１部位の表面に更に形成されており、前記絶縁層の平面視幅が、前記第１部位の表面に形成される部位と前記第２部位の表面に形成される部位とで略等しいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記絶縁層が、前記第１部位の表面に更に形成されており、前記導電層の下面に対する前記絶縁層の上面の高さが、前記基板の厚み方向において、前記第１部位の表面に形成される部位と前記第２部位の表面に形成される部位とで略等しいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記第２部位の平面視幅が、前記第１部位の平面視幅より小さいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記導電層が、前記発熱部の一端に接続される第１導電層と、該発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、前記第２部位の平面視幅が、前記第１導電層と前記第２導電層とで異なるのが好ましい。本構成の記録ヘッドは、前記第２導電層が、複数の前記発熱部に接続されており、前記第２部位の平面視幅が、前記第１導電層に比べて前記第２導電層が大きいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記導電層が、前記発熱部の一端に接続される第１導電層と、複数の前記発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、前記第２部位の体積が、前記第１導電層に比べて前記第２導電層が大きいのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記第２部位の平面視幅が、前記発熱部より離れるにつれて漸次大きくなるのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記絶縁層の厚みが、前記第２部位の平面視幅が小さくなるにつれて漸次大きくなるのが好ましい。

本記録ヘッドは、前記絶縁層が、前記導電層に比べて硬度が大きいのが好ましい。

本発明に係る記録装置は、本発明に係る記録ヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を押圧する押圧手段と、を備えており、前記押圧手段の押圧力が最も大きくなる領域が前記発熱部の中央より前記第２導体層側に位置することを特徴としている。

本発明に係る記録ヘッドでは、導電層が発熱部に対して接続される第１部位と該第１部位に比べて発熱部の配列方向に沿った断面積の小さい第２部位とを含んでいる。そのため、本記録ヘッドでは、発熱部で発生した熱が第２部位側に伝達し難く、ひいては発熱部で発生した熱が第２部位を介して放熱するのを抑制することができるのである。したがって、本記録ヘッドでは、発熱部で発生した熱を有効利用することができるのである。

また、本記録ヘッドでは、主として構成する金属材料の酸化物を含む絶縁層が第２部位の表面に形成されている。そのため、本記録ヘッドでは、プラテンローラなどにより発熱部近傍に対して押圧力を作用させた場合でも第２部位を絶縁層により良好に保護することができる。したがって、本記録ヘッドでは、導電層が切断されるのを抑制し、その電気的信頼性を高めることができる。

以上より、本記録ヘッドでは、発熱部で発生した熱を有効利用しつつ、電気的信頼性を高めることができるのである。

本記録ヘッドにおいて、絶縁層が第１部位の表面に更に形成されており、絶縁層の厚みが第１部位の表面に形成される部位に比べて第２部位の表面に形成される部位で大きい場合、導電層を絶縁層で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第２部位を良好に保護することができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、その電気的信頼性をより高めることができる。

本記録ヘッドにおいて、絶縁層が第１部位の表面に更に形成されており、絶縁層の平面視幅が第１部位の表面に形成される部位と第２部位の表面に形成される部位とで略等しい場合、導電層を絶縁層で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第２部位を良好に保護することができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、その電気的信頼性をより高めることができる。

本記録ヘッドにおいて、絶縁層が第１部位の表面に更に形成されており、導電層の下面に対する絶縁層の上面の高さが、基板の厚み方向において、第１部位の表面に形成される部位と第２部位の表面に形成される部位とで略等しい場合、導電層を絶縁層で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第２部位を良好に保護することができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、その電気的信頼性をより高めることができる。

本記録ヘッドにおいて、第２部位の平面視幅が第１部位の平面視幅より小さい場合、第２部位から基板に熱が伝達するのを抑制することができる。したがって、本構成の記録ヘッドは、発熱部で発生した熱をより有効に利用することができる。

本記録ヘッドにおいて、導電層が発熱部の一端に接続される第１導電層と、該発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、第２部位の平面視幅が第１導電層と第２導電層とで異なる場合、発熱部を発熱させた際に最も温度が高くなる部位（以下、「ヒートスポット」とする）を発熱部の中心からずらすことができる。そのため、本構成の記録ヘッドでは、熱を伝達させるうえで好ましい位置にヒートスポットを位置させることができる。また、本構成の記録ヘッドにおいて、第２導電層が複数の発熱部に接続されており、第２部位の平面視幅が第１導電層に比べて第２導電層で大きい場合、ヒートスポットを発熱部の中心より第１導電層側に位置させることができる。そのため、本構成の記録ヘッドでは、例えばインクリボンおよび普通紙をプラテンローラで発熱部に押しつけて転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙を押しつけることができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、良好に画像を形成することができる。

本記録ヘッドにおいて、導電層が発熱部の一端に接続される第１導電層と、複数の発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、第２部位の体積が第１導電層に比べて第２導電層で大きい場合、ヒートスポットを発熱部の中心より第１導電層側に位置させることができる。そのため、本構成の記録ヘッドでは、例えばインクリボンおよび普通紙をプラテンローラで発熱部に押しつけて転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙を押しつけることができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、良好に画像を形成することができる。

本記録ヘッドにおいて、第２部位の平面視幅が発熱部より離れるにつれて漸次大きく場合、発熱部で発生した熱が伝導部から基板に伝達するのをより抑制することができる。したがって、本構成の記録ヘッドは、発熱部で発生した熱をより有効に利用することができる。

本記録ヘッドにおいて、絶縁層の厚みが第２部位の平面視幅が小さくなるにつれて漸次大きくなる場合、相対的に機械強度の小さくなる部位をより良好に保護することができる。したがって、本構成の記録ヘッドでは、その電気的信頼性をより高めることができる。

本記録ヘッドにおいて、絶縁層が導電層に比べて硬度が大きい場合、導電層を絶縁層により良好に保護することができる。したがって、本記録ヘッドでは、導電層が切断されるのを抑制し、その電気的信頼性を高めることができる。

本発明に係る記録装置は、本発明に係る記録ヘッドを備えているので、該記録ヘッドの有する効果を享受することができるのである。したがって、本記録装置は、発熱部で発生した熱を有効利用しつつ、電気的信頼性を高めることができる。

また、本発明に係る記録装置は、発熱部上に記録媒体を押圧する押圧手段を備えており、押圧手段の押圧力が最も大きくなる領域が発熱部の中央より前記第２導体層側に位置する。そのため、本記録装置では、例えばインクリボンおよび普通紙を発熱部上に押圧して転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙に転写することができ、良好に画像を形成することができる。

図１は、本実施形態に係るサーマルプリンタＸの概略構成を表す全体図である。

サーマルプリンタＸは、サーマルヘッド１０、搬送機構１１、および駆動手段１２を備え、矢印Ｄ１方向に搬送される記録媒体Ｐに対して印画を行うものである。ここで記録媒体Ｐとしては、例えば加熱によって表面の濃淡が変動する感熱紙や感熱フィルム、熱伝導によって溶融したインク成分を転写することによって像を形成するインクフィルムおよび転写用紙が用いられる。

図２は、本発明の実施形態に係るサーマルヘッド１０の概略構成を表す平面図である。

サーマルヘッド１０は、基体２０、駆動ＩＣ１０１、および外部接続用部材１０２を備え、外部接続用部材１０２を介して駆動手段１２より供給される画像情報に対応して発熱するものである。

図３は、基体２０の概略構成を表す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。図４は、基体２０の概略構成を表す図であり、（ａ）は図３（ａ）に示したＩＶａ−ＩＶａ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示したＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図であり、（ｃ）は図３（ａ）に示したＩＶｃ−ＩＶｃ線に沿った断面図である。

基体２０は、基板２１、蓄熱層２２、抵抗体層２３、保護層２４、導電層３０、および絶縁層４０を含んで構成されている。なお、図３（ａ）では、保護層２４および絶縁層４０の一部を省略している。

基板２１は、蓄熱層２２、抵抗体層２３、保護層２４、導電層３０、絶縁層４０、および駆動ＩＣ１０１などの支持母材として機能するものである。基板２１の構成材料としては、例えばアルミナセラミックスなどのセラミックスや、エポキシ系樹脂やシリコン系樹脂などの樹脂材料、シリコン材料、ガラス材料などの絶縁材料が挙げられる。本実施形態において基板２１は、アルミナセラミックスにより形成されている。

蓄熱層２２は、後述する抵抗体層２３において発生するジュール熱の一部を蓄積し、サーマルヘッド１０の熱応答特性を良好に維持する作用を有するものである。すなわち、蓄熱層２２は、抵抗体層２３の温度を印画に必要な所定の温度まで短時間で上昇させるものである。

抵抗体層２３は、発熱部２３Ａを有しており、記録媒体Ｐに対して熱エネルギを付与するために通電によって発熱するものであり、電気抵抗材料により形成されている。電気抵抗材料としては、例えばＴａＮ、ＴａＳｉＯ、ＴａＳｉＮＯ、ＴｉＳｉＯ、ＴｉＳｉＣＯ、ＮｂＳｉＯが挙げられる。発熱部２３Ａは、後述する導電層３０を利用した電圧の印加によりジュール熱を発生し、記録媒体Ｐに画像を形成するのに必要な所定の温度に発熱する。なお、本実施形態の発熱部２３Ａは、蓄熱層２２上に位置するようにパターン形成されており、複数の発熱部２３Ａが長手方向Ｄ２，Ｄ３において略等間隔に配列している。この発熱部２３Ａの発熱温度としては、例えば２００℃以上３５０℃以下の範囲が挙げられる。

保護層２４は、抵抗体層２３、導電層３０、および後述する絶縁層４０を保護するものである。より具体的には、保護層２４は、抵抗体層２３、導電層３０、および絶縁層４０が大気と接触するのを防止して大気中の水分などにより腐食するのを防止し、抵抗体層２３、導電層３０、および絶縁層４０を外力から保護し、あるいは発熱部２３や導電層３０が短絡するのを防止している。この保護層２４の構成材料としては、例えばＳｉＯ_２、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）などのＳｉ−Ｎ系無機物材料やサイアロン（Ｓｉ・Ａｌ・Ｏ・Ｎ）などのＳｉ−Ｎ−Ｏ系無機物材料が挙げられる。なお、本実施形態の保護層２４の表面には、導電層３０および絶縁層４０の形状に応じた凹凸が形成されている。

導電層３０は、発熱部２３Ａに対して電圧を印加するものであり、第１電極３１、第２電極３２、および共通電極３３を含んで構成される。なお、導電層３０は、例えば金属を主成分とする導電材料により形成されている。この導電材料としては、例えばアルミニウム、銅、およびその合金が挙げられる。

第１電極３１は、第１接続部３１Ａ、および第１伝導部３１Ｂを有している。第１接続部３１Ａは、発熱部２３Ａの一端に対して電気的に接続する部位であり、発熱部２３Ａの長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った平面視幅W_１（長手方向Ｄ２，Ｄ３における寸法）より小さい平面視幅Ｗ_２を有している。第１伝導部３１Ｂは、発熱部２３Ａと駆動ＩＣ１０１とを電気的に接続する部位であり、第１接続部３１ＡにおけるＤ２，Ｄ３方向の中央部分から延出している。この第１伝導部３１Ｂは、第１接続部３１Ａに比べて長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った断面積が小さく、長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った平面視幅W_３が、第１接続部３１Ａの平面視幅W_２よりも小さく形成されている。なお、本実施形態の第１伝導部３１Ｂは、蓄熱層２２上に形成されている。

第２電極３２は、第２接続部３２Ａ、および第２伝導部３２Ｂを有している。第２接続部３２Ａは、発熱部２３Ａの他端に対して電気的に接続する部位であり、発熱部２３Ａの平面視幅W_１より小さい平面視幅Ｗ_２を有している。第２伝導部３２Ｂは、発熱部２３Ａと共通電極３３とを電気的に接続する部位であり、第２接続部３２ＡにおけるＤ２，Ｄ３方向の中央部分から延出している。この第２伝導部３２Ｂは、第２接続部３２Ａに比べて長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った断面積が小さく、長手方向Ｄ２，Ｄ３に沿った平面視幅W_４が、第２接続部３２Ａの平面視幅W_２よりも小さく形成されており、その矢印Ｄ１に沿った平面視長Ｌ_２が、第１電導部の平面視長Ｌ_１と略等しい長さに形成されている。また、第２伝導部３２Ｂの平面視幅W_４は、第１伝導部３１Ｂの平面視幅W_３よりも大きく形成されている。なお、本実施形態の第２伝導部３２Ｂは、蓄熱層２２上に形成されている。

共通電極３３は、発熱部２３Ａに対して電力を供給する部位であり、その端において図示しない電源と第２電極３２とに電気的に接続されている。本実施形態に係る共通電極３３は、第２電極３２に一体形成されている。

絶縁層４０は、導電層３０を外力から保護するものである。本実施形態の絶縁層４０は、第１接続部３１Ａの形成領域２１ａ、第１伝導部３１Ｂの形成領域２１ｂ、第２接続部３２Ａの形成領域２１ｃ、および第２伝導部３２Ｂの形成領域２１ｄ、に位置した導電層３０を酸化することにより形成されており、各部３１Ａ，３１Ｂ，３２Ａ，３２Ｂの表面に形成されている。この絶縁層４０の厚みは、各形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄで異なっており、第１接続部３１Ａの形成領域２１ａに位置する部位４０ａの厚みＴ_１に比べて第１伝導部３１Ｂの形成領域２１ｂに位置する部位４０ｂの厚みＴ_２が大きく、第２接続部３２Ａの形成領域２１ｃに位置する部位４０ｃの厚みＴ_１に比べて第２伝導部３２Ｂの形成領域２１ｄの厚みＴ_３に位置する部位４０ｄが大きい。また、この絶縁層４０の厚みは、導電層３０の平面視幅が小さくなるにつれて大きく形成されており、第１伝導部３１Ｂの形成領域２１ｂに位置する部位４０ｂの厚みＴ_２に比べて第２伝導部３２Ｂの形成領域２１ｄに位置する部位４０ｄの厚みＴ_３が大きい。この絶縁層４０の平面視幅は、各部位４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄで発熱部２３Ａの平面視幅Ｗ_１と同程度の大きさとなっており、略等しい。また、絶縁層４０は、導電層３０の下面に対するその上面の高さが、各部位４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄでＴ_４となっており、略等しい。なお、この絶縁層４０の硬度は、導電層３０の硬度に比べて大きい。また、ここで絶縁とは、電流が実質的に流れなくなる程度をいい、例えば抵抗率が１．０×１０^１４［Ω・ｃｍ］以上であることをいい、硬度とは、ビッカース硬度のことをいう。なお、本実施形態において、厚みや長さが略等しいとは、各部位の値が基準に対して±３％以下であることをいう。

駆動ＩＣ１０１は、各々の発熱部２３Ａの電力供給状態を制御するものであり、導電層３０および外部接続用部材１０２に電気的に接続されている。駆動ＩＣ１０１は、外部接続用部材１０２を介して駆動手段１２より供給される画像情報に基づいて発熱部２３Ａを選択的にジュール発熱させるように構成されている。

外部接続用部材１０２は、発熱部２３Ａを駆動する電気信号を入力するものである。

搬送機構１１は、記録媒体Ｐを矢印Ｄ１方向に搬送しつつ該記録媒体Ｐをサーマルヘッド１０の発熱部２３Ａ上で保護層４０に接触させるものであり、プラテンローラ１１１、および搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５を含んで構成されている。

プラテンローラ１１１は、記録媒体Ｐを発熱部２３Ａ上の保護層４０に押し付けるものであり、発熱部２３Ａ上の保護層４０に接触した状態で回転可能に支持されている。このプラテンローラ１１１は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、弾性部材は、例えば厚みが３ｍｍ〜１５ｍｍのブタジエンゴムにより形成されている。本実施形態においてプラテンローラ１１１は、発熱部の中央において押圧力が最も大きくなるように設けられている。

搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、記録媒体Ｐを所定の経路に沿って搬送するものである。すなわち、搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、サーマルヘッド１０の発熱部２３Ａとプラテンローラ１１１との間に記録媒体Ｐを供給するとともに、サーマルヘッド１０の発熱部２３Ａとプラテンローラ１１１との間から記録媒体Ｐを引き抜くものである。これらの搬送ローラ１１２，１１３，１１４，１１５は、金属製の円柱状部材により形成してもよいし、プラテンローラ１１１と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。

駆動手段１２は、発熱部２３Ａを選択的にジュール発熱させるべく、発熱部２３Ａを駆動する電気信号を外部接続用部材１０２に対して入力し、駆動ＩＣ１０１に画像情報を供給するものである。

サーマルヘッド１０では、導電層３０が発熱部２３Ａに対して電気的に接続される第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａとこれらの接続部３１Ａ，３２Ａに比べて長手Ｄ２，Ｄ３方向に沿った断面積の小さい第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂとを含んでいる。そのため、サーマルヘッド１０では、発熱部２３Ａ発生した熱が第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂ側に伝達し難く、ひいては発熱部２３Ａで発生した熱が第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂを介して放熱するのを抑制することができるのである。したがって、サーマルヘッド１０では、発熱部２３Ａで発生した熱を有効利用することができるのである。

また、サーマルヘッド１０では、導電層３０を酸化してなる絶縁層４０ｂ、４０ｄが第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂの表面に形成されている。そのため、サーマルヘッド１０では、プラテンローラ１１１などにより発熱部２３Ａ近傍に対して押圧力を作用させた場合でも第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂを絶縁層４０により良好に保護することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、導電層３０が切断されるのを抑制し、その電気的信頼性を高めることができる。

以上より、サーマルヘッド１０では、発熱部２３Ａで発生した熱を有効利用しつつ、電気的信頼性を高めることができるのである。

サーマルヘッド１０は、絶縁層４０が第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａの表面に形成されており、絶縁層４０の厚みが第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａの形成領域２１ａ，２１ｃに位置する部位４０ａ，４０ｃに比べて第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂの形成領域２１ｂ，２１ｄに位置する部位４０ｂ、４０ｄで大きいので、導電層３０を絶縁層４０で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂを良好に保護することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、その電気的信頼性をより高めることができる。

サーマルヘッド１０は、絶縁層４０が第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａの表面に形成されており、絶縁層４０の平面視幅が各部位４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで略等しいので、導電層３０を絶縁層４０で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂを良好に保護することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、その電気的信頼性をより高めることができる。

サーマルヘッド１０は、絶縁層４０が第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａの表面に形成されており、導電層３０の下面に対する絶縁層４０の上面の高さが、矢印Ｄ４，Ｄ５方向において、各部位４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄで略等しいので、導電層３０を絶縁層４０で保護するとともに、相対的に機械強度の小さい第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂを良好に保護することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、その電気的信頼性をより高めることができる。

サーマルヘッド１０は、第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂの平面視幅Ｗ_２が第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａの平面視幅Ｗ_３，Ｗ_４より小さいので、第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂから基板２１に熱が伝達するのを抑制することができる。したがって、サーマルヘッド１０は、発熱部２３Ａで発生した熱をより有効に利用することができる。

サーマルヘッド１０は、導電層３０が発熱部２３Ａの一端に接続される第１電極３１と、該発熱部２３Ａの他端に接続される第２電極３２と、を含んでなり、伝導部の平面視幅が第１電極３１の第１伝導部３１Ｂと第２電極３２の第２伝導部３２Ｂとで異なるので、発熱部２３Ａを発熱させた際に最も温度が高くなる部位（以下、「ヒートスポット」とする）を発熱部２３Ａの中心からズラすことができる。そのため、サーマルヘッド１０では、熱を伝達させるうえで好ましい位置にヒートスポットを位置させることができる。

サーマルヘッド１０は、第２電極３２が複数の発熱部２３Ａに接続されており、第２電極３２の第２伝導部３２Ｂの平面視幅Ｗ_４に比べて第１伝導部３１Ｂの平面視幅Ｗ_３が大きいので、ヒートスポットを発熱部２３Ａの中心より第１電極３１側に位置させることができる。そのため、サーマルヘッド１０では、記録媒体Ｐとして例えばインクリボンおよび普通紙をプラテンローラ１１１で発熱部２３Ａ上に押しつけて普通紙に転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙に転写することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、良好に画像を形成することができる。

サーマルヘッド１０は、導電層３０が発熱部２３Ａの一端に接続される第１電極３１と、複数の発熱部２３Ａの他端に接続される第２電極３２と、を含んでなり、伝導部の体積が第２電極３２に比べて第１電極３１で大きいので、ヒートスポットを発熱部２３Ａの中心より第１電極３１側に位置させることができる。そのため、サーマルヘッド１０では、記録媒体Ｐとして例えばインクリボンおよび普通紙をプラテンローラ１１１で発熱部２３Ａ上に押しつけて普通紙に転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙に転写することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、良好に画像を形成することができる。

サーマルヘッド１０は、絶縁層４０が導電層３０に比べて硬度が大きいので、導電層３０を絶縁層４０により良好に保護することができる。したがって、サーマルヘッド１０では、導電層３０が切断されるのを抑制し、その電気的信頼性を高めることができる。

サーマルプリンタＸは、サーマルヘッド１０を備えているので、サーマルヘッド１０の有する効果を享受することができるのである。したがって、サーマルプリンタＸは、発熱部で発生した熱を有効利用しつつ、電気的信頼性を高めることができる。

また、サーマルプリンタＸは、発熱部２３Ａ上に記録媒体Ｐを押圧するプラテンローラ１１１を備えており、プラテンローラ１１１の押圧力が最も大きくなる領域が発熱部２３Ａの中央より矢印Ｄ１方向に位置する。そのため、サーマルプリンタＸでは、例えばインクリボンおよび普通紙を発熱部２３Ａ上に押圧して転写する場合でもインクを充分に溶融させたうえで普通紙に転写することができ、良好に画像を形成することができる。

サーマルヘッド１０は、第１，第２伝導部３１Ａ，３２Ａが発熱部２３ＡにおけるＤ２，Ｄ３方向の中央部分から延出している。そのため、サーマルヘッド１０では、発熱部２３ＡのＤ２，Ｄ３方向における中央部にヒートスポットを位置させることができる。したがって、隣り合う発熱部２３Ａの熱が互いに影響し合うのを充分に抑制することができるのである。

サーマルヘッド１０では、第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂが蓄熱層２２上に位置しているので、導電層３０から基板２１に熱が伝達するのを抑制することができるので、発熱部２３Ａで発生した熱をより有効に利用することができる。

サーマルヘッド１０は、発熱部２３Ａが蓄熱層２２の頭頂部に位置しているので、プラテンローラ１１１の位置合わせを良好にするとともに、記録媒体Ｐに対する熱伝達を良好に行うことができる。

サーマルヘッド１０は、絶縁層４０が導電層３０を酸化してなるので、導電層３０に対する密着性が保護層２４に比べて高く、導電層３０を良好に保護することができる。

以下に、本実施形態に係る記録ヘッド１０の製造方法について、図５を参照しつつ、説明する。なお、本実施形態では、導電層３０の構成材料としてアルミニウムを採用して説明を行う。

＜蓄熱層形成工程＞
図５（ａ）に示すように、基板２１上に蓄熱層２２を形成する。具体的には、スパッタリングなどの成膜技術により蓄熱層を成膜した後、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により該蓄熱層を所望のパターンに加工することによって、蓄熱層２２が形成される。

＜抵抗体層形成工程＞
図５（ｂ）に示すように、基板２１上に、これに形成された蓄熱層２２上に位置するようにして抵抗体層２３を形成する。具体的には、スパッタリングや蒸着などの成膜技術により抵抗体膜を成膜した後、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により該抵抗体膜を所望のパターンに加工することによって、抵抗体層２３が形成される。

＜導電層形成工程＞
図５（ｃ）に示すように、基板２１上に形成された抵抗体層２３上に位置するようにして導電層３０を形成する。具体的には、スパッタリングや蒸着などの成膜技術により導体膜としてアルミニウム膜を厚みＴで成膜した後、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により該アルミニウム膜を所望のパターンに加工することによって、導体層３０が形成される。この導体層形成工程では、抵抗体層２３の一部を露出させることにより、発熱部２３Ａが併せて形成される。

＜酸化層形成工程＞
図５（ｄ）に示すように、基板２１上に形成された導電層３０を覆うようにして絶縁層４０を形成する。具体的には、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により該アルミニウム上にマスクを形成して絶縁層を形成する領域に位置する導電層３０の一部を露出させる。次に、この露出した導電層３０の一部を陽極酸化し、絶縁層４０が形成される。この陽極酸化は、溶液中に基板２１を浸すとともに、導電層３０に正の電圧を、溶液に負の電圧を印加することによって行われる。この溶液としては、例えばリン酸、ホウ酸、シュウ酸、酒石酸、および硫酸などの電解液が挙げられる。本実施形態の絶縁層４０は、基板２１上の領域毎に厚みの異なる部位を有している。このように厚みの異なる部位は、部位毎にマスクを形成したり、厚みの大きい部位のみを複数回陽極酸化したりすることにより形成される。また、導電層３０の厚みＴは、この工程で形成した絶縁層４０の厚みに応じて小さくなる。

＜保護層形成工程＞
図５（ｅ）に示すように、基板２１上に形成された蓄熱層２２、抵抗体層２３、導電層３０、および絶縁層４０を覆うようにして保護層２４を形成する。具体的には、フォトリソグラフィなどの微細加工技術により保護部位上を露出させるようにマスクを形成し、スパッタリングや蒸着などの成膜技術により保護膜４０が形成される。

以上のようにして基体１０が製造される。

＜駆動ＩＣの配置工程＞
基体１０の所定の領域に駆動ＩＣ１０１を配置する。

＜外部接続用部材の配置工程＞
基体１０の所定の領域に外部接続用部材１０２を配置する。

以上のようにして本実施形態に係る記録ヘッド１０が製造される。

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本実施形態に係る基体２０は、サーマルヘッド１０に用いられているが、このような構造に限るものではなく、例えば孔を有する天板を備えたインクジェットヘッドとして用いても良い。この場合、インクの飛翔に伴う圧力や、インクの流圧が加わっても電気的信頼性を充分に確保することができるのである。

本実施形態に係るに係る導電層３０は、第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂの平面視幅Ｗ_３，Ｗ_４が略一定に形成されているが、このような構成に限るものでなく、例えば、図６に示すように第１，第２伝導部３１Ｂｗ，３２Ｂｗの平面視幅が発熱部２３Ａより離れるにつれて漸次大きくなっていてもよく、このような場合、発熱部２３Ａで発生した熱が第１，第２伝導部３１Ｂｗ，３２Ｂｗから基板２１に伝達するのをより抑制することができ、発熱部２３Ａで発生した熱をより有効に利用することができる。

本実施形態に係る導電層３０は、第１電極３１、第２電極３２、および共通電極３３を含んで構成されているが、このような構成に限るものではなく、例えば、図７に示すように導電層３０ｘが、駆動ＩＣ１０１に電気的に接続される電極３４と、２つの発熱部２３Ａを電気的に接続する電極３５と、２つの発熱部２３Ａに電力を供給する電極３６と、を含んで構成されており、これらの電極３４，３５，３６を覆うようにして絶縁層４１の各部位４１ａ，４１ｂ，４１ｃが形成されていてもよい。

本発明に係る第１電極３１および第２電極３２は、このような構成に限るものではなく、例えば、第１電極３１や第２電極３２のそれぞれが電気的に独立した複数の導電路を含んで構成されていてもよい。例えば図８に示したように、第１電極３１ｙや第２電極３２ｙのそれぞれが第１導電路３１ａ，３２ａおよび第２導電路３１ｂ、３２ｂを有する構造であってもよく、第１導電路３１ａ，３２ａおよび第２導電路３１ｂ、３２ｂのいずれか一方が切断されたとしても、残りの一方の導電路において所定の電気的導通を確保することが可能となるので、第１，第２伝導部３１Ｂｙ，３２Ｂｙにおける電気的信頼性の低下をより抑制するうえで好適である。

本発明に係る第１電極３１および第２電極３２は、このような構成に限るものではなく、例えば、例えば図９に示したように、第１電極３１ｚや第２電極３２ｚのそれぞれの上面に絶縁層４０が形成されていなくてもよい。

本実施形態に係る絶縁層４０は、導体層３０の第１，第２接続部３１Ａ，３２Ａおよび第１，第２伝導部３１Ｂ，３２Ｂに形成されているが、このような構成に限るものでなく、第１伝導部３１Ｂや第２伝導部３２Ｂに形成されていれば、その電気的信頼性を高めることができる。

本発明の実施形態に係るサーマルプリンタＸの概略構成を表す全体図である。 本発明の実施形態に係るサーマルヘッド１０の概略構成を表す平面図である。 本発明の実施形態に係る基体２０の概略構成を表す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る基体２０の概略構成を表す図であり、（ａ）は図３（ａ）に示したＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿った断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示したＩＶｂ−ＩＶ線に沿った断面図であり、（ｃ）は図３（ａ）に示したＩＶｃ−ＩＶｃ線に沿った断面図である。 図３に示すサーマルヘッド１０の製造方法の一連の工程を表す要部断面図である。 本発明の実施形態に係る導電層３０の変形例３０ｗを表す図である。 本発明の実施形態に係る導電層３０の変形例３０ｘを表す図である。 本発明の実施形態に係る導電層３０の変形例３０ｙを表す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る導電層３０の変形例３０ｚを表す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）は（ａ）に示したＩＸｂ−ＩＸｂ線に沿った断面図である。

符号の説明

Ｘ サーマルプリンタ
１０ サーマルヘッド
１１ 搬送機構
１１１ プラテンローラ
１１２，１１３，１１４，１１５ 搬送ローラ
１２ 駆動手段
１０１ 駆動ＩＣ
１０２ 外部接続用部材
２０，２０ｗ，２０ｘ，２０ｙ，２０ｚ 基体
２１ 基板
２２ 蓄熱層
２３ 発熱部
２４ 保護層
３０，３０ｗ，３０ｘ，３０ｙ，３０ｚ 導電層
３１，３１ｗ，３１ｙ，３１ｚ 第１電極
３１Ａ 第１接続部
３１Ｂ，３１Ｂｗ，３１Ｂｙ，３１Ｂｚ 第１伝導部
３２，３２ｗ，３２ｙ，３２ｚ 第２電極
３２Ａ 第２接続部
３２Ｂ，，３１ｗ，３１ｙ，３１ｚ 第２伝導部
３３ 共通電極
３４，３５，３６ ３０ｘを構成する電極
４０ 絶縁層
W_１ 長手Ｄ２，Ｄ３方向に沿った発熱部２３Ａの平面視幅
W_２ 長手Ｄ２，Ｄ３方向に沿った第１伝導部３１Ｂの平面視幅
W_３ 長手Ｄ２，Ｄ３方向に沿った第２伝導部３２Ｂの平面視幅
W_４ 長手Ｄ２，Ｄ３方向に沿った絶縁層４０の平面視幅
Ｔ_１ 絶縁層４０の部位４０ａの厚み
Ｔ_２ 絶縁層４０の部位４０ｂの厚み
Ｔ_３ 絶縁層４０の部位４０ｄの厚み
Ｔ_４ 絶縁層４０の上面の高さ
Ｌ_１ 矢印Ｄ１方向に沿った第１伝導部３１Ｂの長さ
Ｌ_２ 矢印Ｄ１方向に沿った第２伝導部３２Ｂの長さ
Ｐ 記録媒体

Claims (12)

1. 基板と、該基板に配列される複数の発熱部と、該発熱部に対して電気的に接続される導電層と、該導電層を主として構成する金属材料の酸化物を含む絶縁層と、を有しており、
   前記導電層は、前記発熱部に接続される第１部位と、該第１部位に比べて前記発熱部の配列方向に沿った断面積の小さい第２部位と、を含んでなり、
   前記絶縁層は、前記第２部位の表面に形成されていることを特徴とする、記録ヘッド。
2. 前記絶縁層は、前記第１部位の表面に更に形成されており、
   前記絶縁層の厚みは、前記第１部位の表面に形成される部位に比べて前記第２部位の表面に形成される部位が大きいことを特徴とする、請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記絶縁層は、前記第１部位の表面に更に形成されており、
   前記絶縁層の平面視幅は、前記第１部位の表面に形成される部位と前記第２部位の表面に形成される部位とで略等しいことを特徴とする、請求項１または２に記載の記録ヘッド。
4. 前記絶縁層は、前記第１部位の表面に更に形成されており、
   前記導電層の下面に対する前記絶縁層の上面の高さは、前記基板の厚み方向において、前記第１部位の表面に形成される部位と前記第２部位の表面に形成される部位とで略等しいことを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の記録ヘッド。
5. 前記第２部位の平面視幅は、前記第１部位の平面視幅より小さいことを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の記録ヘッド。
6. 前記導電層は、前記発熱部の一端に接続される第１導電層と、該発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、
   前記第２部位の平面視幅は、前記第１導電層と前記第２導電層とで異なることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の記録ヘッド。
7. 前記第２導電層は、複数の前記発熱部に接続されており、
   前記第２部位の平面視幅は、前記第１導電層に比べて前記第２導電層が大きいことを特徴とする、請求項６に記載の記録ヘッド。
8. 前記導電層は、前記発熱部の一端に接続される第１導電層と、複数の前記発熱部の他端に接続される第２導電層と、を含んでなり、
   前記第２部位の体積は、前記第１導電層に比べて前記第２導電層が大きいことを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の記録ヘッド。
9. 前記第２部位の平面視幅は、前記発熱部より離れるにつれて漸次大きくなることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の記録ヘッド。
10. 前記絶縁層の厚みは、前記第２部位の平面視幅が小さくなるにつれて漸次大きくなることを特徴とする、請求項１から９のいずれかに記載の記録ヘッド。
11. 前記絶縁層は、前記導電層に比べて硬度が大きいことを特徴とする、請求項１から１０のいずれかに記載の記録ヘッド。
12. 請求項７または８に記載の記録ヘッドと、前記発熱部上に記録媒体を押圧する押圧手段と、を備えており、前記押圧手段の押圧力が最も大きくなる領域が前記発熱部の中央より前記第２導体層側に位置することを特徴とする、記録装置。

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