JP4929758B2 - サーマルヘッド及び印画装置 - Google Patents
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Description
図2は、本発明の実施の形態1に係るサーマルヘッド1の構成を示す平面図、図3は、図2のA−A’断面図である。本実施の形態1に係るサーマルヘッド1は、例えば、感熱方式の印画装置(即ち、プリンタ)などに発熱源として搭載されるデバイスである。このサーマルヘッド1は、例えば、図2及び図3に示すように、サーマルヘッド薄膜チップ2と、このサーマルヘッド薄膜チップ2を駆動する駆動部3とを備え、サーマルヘッド薄膜チップ2が駆動部3に搭載された構成を有している。
(1)ベース基板11
ベース基板11がアルミナセラミックスからなる場合、例えば、アルミナ(酸化アルミニウム(Al2O3))、シリカ(二酸化シリコン(SiO2))、マグネシア(酸化マグネシウム(MgO))等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混合して泥漿状とした後、これを周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を用いてセラミックグリーンシートを作製する。次に、このセラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加工した後、これを高温(例えば、約1600℃)で焼成する。
放熱層12は、従来周知の薄膜形成技術、例えば、スパッタリング、真空蒸着、LP−CVD(減圧CVD)法、イオンプレーティング、フォトリソグラフィ(photolithography)技術、エッチング技術を順次使用して形成する。
まず、ガラス粉末に適当な有機溶剤・有機バインダー等を添加・混合して得られたガラスペーストを、従来周知のスクリーン印刷技術などを使用してベース基板11及び放熱層12の上面所定領域に塗布した後、上記フォトリソグラフィ技術を使用して所定形状に加工する。次に、これを900℃〜1200℃の高温で所定時間焼成する。
発熱体14、個別電極15及び16、共通電極17も、上記した従来周知の薄膜形成技術を使用して形成する。具体的には、まず、各グレーズ13の上面に、ホウ素(B)又はリン(P)がドーピングされたポリシリコン(Poly−Si)薄膜を形成する。次に、複数の発熱体14の各上面に、グレーズ13の頂部上面及びその近傍に対応した領域を残して、副走査方向(図1に示す紙面の左右方向)における両側に、個別電極15及び16をそれぞれ形成する。さらに、放熱層12、グレーズ13、発熱体14、個別電極15及び16により構成される発熱素子が主走査方向に所定間隔を隔てて並設されている発熱素子形成領域を囲むように、平面形状が略コ字状を呈する共通電極17を形成する。
保護膜18は、シラン(SiH4)、ジボラン(B2H6)及びホスフィン(PH3)等を原料としてプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)を使用して形成する。
以上説明した動作が順次繰り返されることにより、500mm/secの印画速度で記録媒体(図示略)の所定のイメージが印画される。
図5は、本発明の実施の形態2に係るサーマルヘッド21を構成するサーマルヘッド薄膜チップ22の構成を示す断面図、図6は、本発明の実施の形態2に係るサーマルヘッド21の構成を示す断面図である。図5及び図6において、図1〜図3の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図5に示すサーマルヘッド薄膜チップ22が図1に示すサーマルヘッド薄膜チップ2と異なる点は、放熱層12、共通電極17及び保護膜18に換えて、共通電極23、ヴィア配線24及び25、絶縁膜26、パッド27並び保護膜28が新たに設けられている。
図7は、本発明の実施の形態3に係る印画装置31の概略構成を示す概念図である。この印画装置31は、ビデオプリンタであり、図7に示すように、略六面体状を呈するケーシング32を有している。ケーシング32の前面には、液晶ディスプレイ等からなる表示パネル33、入力キー34及び排紙口35がそれぞれ設けられている。
例えば、上述した実施の形態1では、放熱層12は、グレーズ13の下層に形成する例を示したが、これに限定されず、グレーズ13の中に形成しても良い。この場合でも得られる効果は上述した実施の形態1で得られる効果と同様である。もっとも、この場合には、ベース基板11上へのグレーズ13の形成工程、このグレーズ13上への放熱層12の形成工程及びこの放熱層12上へのグレーズの形成工程という製造工程が必要となる。従って、製造プロセスを考慮すれば、上述した実施の形態1のように、ベース基板11とグレーズ13との間に放熱層12を形成することが好ましい。
また、上述した実施の形態1及び2では、放熱層12は、従来周知の薄膜形成技術を使用して形成する例を示したが、これに限定されず、高融点金属のペーストを用いた周知のスクリーン印刷技術で形成しても良い。
また、上述した実施の形態1及び2では、個別電極15及び16がアルミニウム(Al)からなる例を示したが、これに限定されず、個別電極15及び16の材料として、例えば、アルミニウム合金(Al−Si、Al−Si−Cu、Al−Tiなど)や上記した高融点金属を用いても良い。
また、上述した各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用することができる。
2,22,41 サーマルヘッド薄膜チップ
3 駆動部
4 放熱板
5 プリント基板
6 ドライバIC
7 コネクタ
8,9 ワイヤ
10 ICカバー
11 ベース基板
12 放熱層
13 グレーズ
13a 凸部(蓄熱層)
13b,13c 端部
14 発熱体
15,16 個別電極
17,23 共通電極
18,28 保護膜
24,25 ヴィア配線
26 絶縁膜
27,42 パッド
31 印画装置
32 ケーシング
33 表示パネル
34 入力キー
35 排紙口
36 感熱紙
37 搬送ローラ
Claims (4)
- ベース基板上の全面に形成された蓄熱層と、前記蓄熱層上に形成された複数の発熱体と、前記蓄熱層の一端に個別に接続される複数の個別電極と、前記蓄熱層の他端に共通に接続される共通電極とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記蓄熱層と前記ベース基板との間の全面に、W,Ta,Mo,Tiのいずれかを含む前記共通電極が形成されていることを特徴とするサーマルヘッド。 - 前記蓄熱層は、前記発熱体が形成された部分に凸部が形成されていることを特徴とする請求項1記載のサーマルヘッド。
- 前記ベース基板は、絶縁性セラミックス基板又は表面に酸化膜が形成された単結晶シリコンからなることを特徴とする請求項1又は2に記載のサーマルヘッド。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のサーマルヘッドを備えることを特徴とする印画装置。
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