JP2971265B2 - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置や画
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドに関する。
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のサーマルヘッドの一例を
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ2Ｏ3などの電気絶縁性のセラミック基板１の上
に、断面が凸状であって、ポリイミド樹脂から成る蓄熱
層２が厚さ２０μｍ〜６０μｍに形成され、さらにその
上に窒化タンタルＴａ3Ｎ4などから成る発熱抵抗体層３
が形成され、その上には、アルミニウム、銅などから成
る個別電極４ａおよび共通電極４ｂがエッチングなどに
よって画素単位で断面垂直方向に多数形成されることに
よって、印画領域５において多数の発熱抵抗体が主走査
線方向に形成される。また、個別電極４ａおよび共通電
極４ｂの上に、窒化ケイ素などから成る保護層が形成さ
れる場合がある。
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ2Ｏ3などの電気絶縁性のセラミック基板１の上
に、断面が凸状であって、ポリイミド樹脂から成る蓄熱
層２が厚さ２０μｍ〜６０μｍに形成され、さらにその
上に窒化タンタルＴａ3Ｎ4などから成る発熱抵抗体層３
が形成され、その上には、アルミニウム、銅などから成
る個別電極４ａおよび共通電極４ｂがエッチングなどに
よって画素単位で断面垂直方向に多数形成されることに
よって、印画領域５において多数の発熱抵抗体が主走査
線方向に形成される。また、個別電極４ａおよび共通電
極４ｂの上に、窒化ケイ素などから成る保護層が形成さ
れる場合がある。
【０００３】このようなサーマルヘッドにおいて、個別
電極４ａと共通電極４ｂとの間に電流を画素毎に選択的
に流すことによって、印字領域５における発熱抵抗体層
３にジュール熱が発生し、感熱紙などの記録媒体を加熱
するとともに、熱の一部は蓄熱層２に伝わって、蓄熱が
行われる。このような動作によって、発熱抵抗体のジュ
ール熱を効率よく感熱紙などへ伝達し、印画を行うこと
ができる。
電極４ａと共通電極４ｂとの間に電流を画素毎に選択的
に流すことによって、印字領域５における発熱抵抗体層
３にジュール熱が発生し、感熱紙などの記録媒体を加熱
するとともに、熱の一部は蓄熱層２に伝わって、蓄熱が
行われる。このような動作によって、発熱抵抗体のジュ
ール熱を効率よく感熱紙などへ伝達し、印画を行うこと
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のセラミック基板
１上の表面は、表面粗さ（Ｒａ）は０．３μｍ程度であ
るため、このセラミック基板１上に、ポリイミド樹脂か
ら成る蓄熱層２を厚さ４０μｍ程度に形成しても、蓄熱
層２および発熱抵抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は０．３μ
ｍとなり、セラミック基板１の表面粗さと同等になる。
この状態において印画を行うと、印画領域５における感
熱紙と発熱抵抗体５との接触状態が悪くなり、これによ
って発熱抵抗体から感熱紙への熱伝導が不均一になっ
て、感熱紙には印画濃度むらが発生するという課題があ
る。
１上の表面は、表面粗さ（Ｒａ）は０．３μｍ程度であ
るため、このセラミック基板１上に、ポリイミド樹脂か
ら成る蓄熱層２を厚さ４０μｍ程度に形成しても、蓄熱
層２および発熱抵抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は０．３μ
ｍとなり、セラミック基板１の表面粗さと同等になる。
この状態において印画を行うと、印画領域５における感
熱紙と発熱抵抗体５との接触状態が悪くなり、これによ
って発熱抵抗体から感熱紙への熱伝導が不均一になっ
て、感熱紙には印画濃度むらが発生するという課題があ
る。
【０００５】この課題を解決するために、全面にわたっ
て表面が平坦なガラス層などをセラミック基板１上に形
成し、その上にポリイミド樹脂から成る蓄熱層２を形成
した場合、発熱抵抗体層３は平坦化されるけれども、当
該ガラス層と蓄熱層２との密着性が低下し、印画動作時
に剥離が生ずるという課題がある。一方、図４におい
て、蓄熱層２を厚く形成すれば、蓄熱層２および発熱抵
抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は改善されるけれども、発熱
抵抗体で発生したジュール熱が、蓄熱層２に過度に蓄積
されることによって熱応答性が非常に悪くなり、サーマ
ルヘッドとして機能することができなくなるという課題
がある。
て表面が平坦なガラス層などをセラミック基板１上に形
成し、その上にポリイミド樹脂から成る蓄熱層２を形成
した場合、発熱抵抗体層３は平坦化されるけれども、当
該ガラス層と蓄熱層２との密着性が低下し、印画動作時
に剥離が生ずるという課題がある。一方、図４におい
て、蓄熱層２を厚く形成すれば、蓄熱層２および発熱抵
抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は改善されるけれども、発熱
抵抗体で発生したジュール熱が、蓄熱層２に過度に蓄積
されることによって熱応答性が非常に悪くなり、サーマ
ルヘッドとして機能することができなくなるという課題
がある。
【０００６】本発明の目的は、前述の課題を解決するた
め、各層の耐剥離強度が大きく、しかも発熱抵抗体の印
字領域における表面を平坦化することができるサーマル
ヘッドを提供することである。
め、各層の耐剥離強度が大きく、しかも発熱抵抗体の印
字領域における表面を平坦化することができるサーマル
ヘッドを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性の
基板上に蓄熱層が設けられ、その上に発熱抵抗体層と互
いに対向する個別電極および共通電極とが形成されてな
るサーマルヘッドにおいて、前記基板と前記蓄熱層との
間で、かつ少なくとも前記個別電極と前記共通電極との
間の領域に、平坦化層が配されていることを特徴とする
サーマルヘッドである。
基板上に蓄熱層が設けられ、その上に発熱抵抗体層と互
いに対向する個別電極および共通電極とが形成されてな
るサーマルヘッドにおいて、前記基板と前記蓄熱層との
間で、かつ少なくとも前記個別電極と前記共通電極との
間の領域に、平坦化層が配されていることを特徴とする
サーマルヘッドである。
【０００８】また、本発明は、前記個別電極から前記共
通電極へ向かう方向において、前記平坦化層の長さが、
前記個別電極および前記共通電極の間隔よりも長く、か
つ前記蓄熱層の長さの１／３以下の長さであることを特
徴とするサーマルヘッドである。
通電極へ向かう方向において、前記平坦化層の長さが、
前記個別電極および前記共通電極の間隔よりも長く、か
つ前記蓄熱層の長さの１／３以下の長さであることを特
徴とするサーマルヘッドである。
【０００９】
【作用】本発明に従えば、基板と蓄熱層の間に、少なく
とも個別電極および共通電極間の領域に平坦化層が形成
されているため、発熱抵抗体の印画領域における表面が
平坦化される。
とも個別電極および共通電極間の領域に平坦化層が形成
されているため、発熱抵抗体の印画領域における表面が
平坦化される。
【００１０】また、個別電極から共通電極へ向かう方向
において、平坦化層の長さが、個別電極および共通電極
の間隔よりも長く、かつ蓄熱層の長さの１／３以下の長
さであることによって、蓄熱層と基板との間の密着力が
向上して、蓄熱層の剥離がなくなる。
において、平坦化層の長さが、個別電極および共通電極
の間隔よりも長く、かつ蓄熱層の長さの１／３以下の長
さであることによって、蓄熱層と基板との間の密着力が
向上して、蓄熱層の剥離がなくなる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例のサーマルヘッド１
０の平面図で、図２は図１の切断面線Ｘ−Ｘから見たサ
ーマルヘッド１０の部分断面図である。サーマルヘッド
１０は、アルミナＡｌ2Ｏ3などの電気絶縁性のセラミッ
ク基板１１の上に、幅が約０．９ｍｍ、厚さが約３０μ
ｍ、長さが約２３０ｍｍの形状のグレーズドガラスから
成る平坦化層１２を形成し、平坦化層１２を中心にし
て、この上に幅が約３ｍｍ、厚さが約４０μｍ、長さが
約２４０ｍｍの形状のポリイミド樹脂から成る蓄熱層１
３が形成される。蓄熱層１３の上には、窒化タンタルＴ
ａ3Ｎ4などから成る発熱抵抗体層１４が形成され、その
上には、アルミニウムや銅などから成る個別電極１５ａ
および共通電極１５ｂが、エッチングなどによって画素
単位で、断面垂直方向に多数形成されることによって、
印画領域１６に、多数の発熱抵抗体が主走査線方向に形
成される。また、個別電極１５ａおよび共通電極１５ｂ
の上に、窒化ケイ素ＳｉＮｘなどから成る保護層が形成
される場合がある。
０の平面図で、図２は図１の切断面線Ｘ−Ｘから見たサ
ーマルヘッド１０の部分断面図である。サーマルヘッド
１０は、アルミナＡｌ2Ｏ3などの電気絶縁性のセラミッ
ク基板１１の上に、幅が約０．９ｍｍ、厚さが約３０μ
ｍ、長さが約２３０ｍｍの形状のグレーズドガラスから
成る平坦化層１２を形成し、平坦化層１２を中心にし
て、この上に幅が約３ｍｍ、厚さが約４０μｍ、長さが
約２４０ｍｍの形状のポリイミド樹脂から成る蓄熱層１
３が形成される。蓄熱層１３の上には、窒化タンタルＴ
ａ3Ｎ4などから成る発熱抵抗体層１４が形成され、その
上には、アルミニウムや銅などから成る個別電極１５ａ
および共通電極１５ｂが、エッチングなどによって画素
単位で、断面垂直方向に多数形成されることによって、
印画領域１６に、多数の発熱抵抗体が主走査線方向に形
成される。また、個別電極１５ａおよび共通電極１５ｂ
の上に、窒化ケイ素ＳｉＮｘなどから成る保護層が形成
される場合がある。
【００１２】平坦化層１２はグレーズドガラスの場合、
熱伝導率が小さいため、厚く形成すると蓄熱が大きくな
りすぎて、蓄熱層１３の熱応答性が低下するので、サー
マルヘッドとしての機能ができなくなる。そこで、グレ
ーズドガラスから成る平坦化層１２の厚みは、２０μｍ
より薄い方が好ましい。また、平坦化層１２の上の蓄熱
層１３の厚さｔ１は、２０μｍ未満の場合、発熱抵抗体
からのジュール熱を良好に蓄熱しなくなる。また蓄熱層
１３の厚さｔ１は、６０μｍを超えると蓄熱が大きくな
りすぎるため、熱応答性が悪くなる。したがって、蓄熱
層１３の厚さｔ１は２０μｍ〜６０μｍの範囲に形成す
ることが好ましい。また、平坦化層１２の長さＬ１は、
個別電極１５ａと共通電極１５ｂとで挟まれた印画領域
１６より長く形成されている。これは、平坦化層１２を
印画領域１６より長く形成することによって、その上の
発熱抵抗体１４の印画領域１６の部分を平坦にするため
である。平坦化層１２の長さＬ１を印画領域１６より狭
くした場合には、印画領域１６の直下に平坦化層１２が
無い部分が存在することになって、印画領域１６の一部
は、表面が粗いセラミック基板１１上に、平坦化層１２
を介せず蓄熱層１３および発熱抵抗体１４が形成されて
いるので、表面が粗くなる。その結果感熱紙と発熱抵抗
体との接触状態が悪くなり、感熱紙に印画濃度むらが発
生することとなる。
熱伝導率が小さいため、厚く形成すると蓄熱が大きくな
りすぎて、蓄熱層１３の熱応答性が低下するので、サー
マルヘッドとしての機能ができなくなる。そこで、グレ
ーズドガラスから成る平坦化層１２の厚みは、２０μｍ
より薄い方が好ましい。また、平坦化層１２の上の蓄熱
層１３の厚さｔ１は、２０μｍ未満の場合、発熱抵抗体
からのジュール熱を良好に蓄熱しなくなる。また蓄熱層
１３の厚さｔ１は、６０μｍを超えると蓄熱が大きくな
りすぎるため、熱応答性が悪くなる。したがって、蓄熱
層１３の厚さｔ１は２０μｍ〜６０μｍの範囲に形成す
ることが好ましい。また、平坦化層１２の長さＬ１は、
個別電極１５ａと共通電極１５ｂとで挟まれた印画領域
１６より長く形成されている。これは、平坦化層１２を
印画領域１６より長く形成することによって、その上の
発熱抵抗体１４の印画領域１６の部分を平坦にするため
である。平坦化層１２の長さＬ１を印画領域１６より狭
くした場合には、印画領域１６の直下に平坦化層１２が
無い部分が存在することになって、印画領域１６の一部
は、表面が粗いセラミック基板１１上に、平坦化層１２
を介せず蓄熱層１３および発熱抵抗体１４が形成されて
いるので、表面が粗くなる。その結果感熱紙と発熱抵抗
体との接触状態が悪くなり、感熱紙に印画濃度むらが発
生することとなる。
【００１３】さらに、平坦化層１２の長さＬ１は、蓄熱
層１３の長さＬ２の１／３以下に形成されている。これ
は、平坦化層１２の長さＬ１が蓄熱層１３の長さの１／
３を超えると、セラミック基板１１と蓄熱層１３とが接
触している部分の面積が小さくなり、蓄熱層１３の密着
力が低下し、長時間印画動作を行っていると剥離が生じ
るためである。すなわち、セラミック基板１１と蓄熱層
１３との接触面は、表面が粗く凹凸があるので、表面積
が大きくなり密着力の向上するアンカー効果があるけれ
ども、その接触面積が小さくなるにつれて密着力が低下
する。なお、平坦化層１２の長さＬ１は、蓄熱層１３の
長さＬ２の１／４以下にするのが特に好ましい。
層１３の長さＬ２の１／３以下に形成されている。これ
は、平坦化層１２の長さＬ１が蓄熱層１３の長さの１／
３を超えると、セラミック基板１１と蓄熱層１３とが接
触している部分の面積が小さくなり、蓄熱層１３の密着
力が低下し、長時間印画動作を行っていると剥離が生じ
るためである。すなわち、セラミック基板１１と蓄熱層
１３との接触面は、表面が粗く凹凸があるので、表面積
が大きくなり密着力の向上するアンカー効果があるけれ
ども、その接触面積が小さくなるにつれて密着力が低下
する。なお、平坦化層１２の長さＬ１は、蓄熱層１３の
長さＬ２の１／４以下にするのが特に好ましい。
【００１４】図３は、本発明の他の実施例のサーマルヘ
ッド１０の断面図である。この実施例は、図２図示の実
施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
本実施例におけるサーマルヘッド１０は、平坦化層２０
として、幅が約３ｍｍ、厚さが約５０μｍ、長さが約２
３０ｍｍの金属層が形成されている。この金属層は、セ
ラミック基板１１上に、銅やアルミニウムからなる金属
箔を接着剤で貼り付け、その上にポリイミドから成る蓄
熱層１３を形成する。金属箔の場合、熱伝導率が大きい
ため厚く形成しても構わないが、蓄熱層１３による段差
解消のために、１００μｍ以下にするのが好ましい。ま
た、前述と同様に、平坦化層２０の長さＬ１は、個別電
極１５ａと共通電極１５ｂとで挟まれた印画領域１６よ
り長く、蓄熱層１３の長さＬ２の１／３以下に形成され
ている。
ッド１０の断面図である。この実施例は、図２図示の実
施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
本実施例におけるサーマルヘッド１０は、平坦化層２０
として、幅が約３ｍｍ、厚さが約５０μｍ、長さが約２
３０ｍｍの金属層が形成されている。この金属層は、セ
ラミック基板１１上に、銅やアルミニウムからなる金属
箔を接着剤で貼り付け、その上にポリイミドから成る蓄
熱層１３を形成する。金属箔の場合、熱伝導率が大きい
ため厚く形成しても構わないが、蓄熱層１３による段差
解消のために、１００μｍ以下にするのが好ましい。ま
た、前述と同様に、平坦化層２０の長さＬ１は、個別電
極１５ａと共通電極１５ｂとで挟まれた印画領域１６よ
り長く、蓄熱層１３の長さＬ２の１／３以下に形成され
ている。
【００１５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電気絶縁
性基板と蓄熱層の間には、少なくとも個別電極および共
通電極間の領域に平坦化層が形成されることによって、
発熱抵抗体の印字領域の表面を平坦化することができ
る。したがって、記録媒体と発熱抵抗体との接触状態が
良好になり、印画濃度むらの発生がなくなり、高品質の
印画画像を得ることができる。
性基板と蓄熱層の間には、少なくとも個別電極および共
通電極間の領域に平坦化層が形成されることによって、
発熱抵抗体の印字領域の表面を平坦化することができ
る。したがって、記録媒体と発熱抵抗体との接触状態が
良好になり、印画濃度むらの発生がなくなり、高品質の
印画画像を得ることができる。
【００１６】また、平坦化層の長さが、個別電極および
共通電極間の間隔よりも長く、かつ蓄熱層の長さの１／
３以下であることによって、蓄熱層と基板との間の密着
力が向上して、蓄熱層の剥離がなくなり、信頼性の高い
サーマルヘッドを提供することができる。
共通電極間の間隔よりも長く、かつ蓄熱層の長さの１／
３以下であることによって、蓄熱層と基板との間の密着
力が向上して、蓄熱層の剥離がなくなり、信頼性の高い
サーマルヘッドを提供することができる。
【図１】本発明の一実施例のサーマルヘッド１０を示す
平面図である。
平面図である。
【図２】本発明の一実施例のサーマルヘッド１０の部分
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の他の実施例のサーマルヘッド１０の部
分断面図である。
分断面図である。
【図４】従来のサーマルヘッドの部分断面図である。
１０ サーマルヘッド １１ 基板 １２ 平坦化層 １３ 蓄熱層 １４ 発熱抵抗体層 １５ａ 個別電極 １５ｂ 共通電極 １６ 印画領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/335
Claims (2)
- 【請求項１】 電気絶縁性の基板上に蓄熱層が設けら
れ、その上に発熱抵抗体層と互いに対向する個別電極お
よび共通電極とが形成されてなるサーマルヘッドにおい
て、 前記基板と前記蓄熱層との間で、かつ少なくとも前記個
別電極と前記共通電極との間の領域に、平坦化層が配さ
れていることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記個別電極から前記共通電極へ向かう
方向において、前記平坦化層の長さが、前記個別電極お
よび前記共通電極の間隔よりも長く、かつ前記蓄熱層の
長さの１／３以下の長さであることを特徴とするサーマ
ルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26172392A JP2971265B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26172392A JP2971265B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115129A JPH06115129A (ja) | 1994-04-26 |
| JP2971265B2 true JP2971265B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=17365818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26172392A Expired - Fee Related JP2971265B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971265B2 (ja) |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26172392A patent/JP2971265B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06115129A (ja) | 1994-04-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |