JPH01221259A - サーマルヘッド用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感熱記録に用いられるサーマルへラドの基板
に関するものである。

〔従来の技術〕

サーマルヘッドの記録媒体との熱的な接触を良くするた
めに、第２図、に示すようにポリイシド等の耐熱性樹脂
からなる畜熱層（４）を部分的に形成して、それを突出
部とすることにより発熱部のみを突出させたサーマルヘ
ッド用基板が従来から提案されている（特開昭６１−２
９００６７号公報）、第２図中、（５）が発熱抵抗体、
（６）が電極であり、抵抗体（５）のうち、その上に電
極のない部分でジュール熱が発生する。（７）は保護膜
である。

この畜熱層（４）は、部分畜熱層と呼ばれるもので、こ
れは、サーマルヘッドの高精細度化が進むにつれて、副
走査方向の幅が例えば１２５μ糟（８ドツト／Ｉｌの場
合）と小さくなり、それはフォトリソプロセスにより形
成されることになった。フォトリソプロセスには、■耐
熱性樹脂として非感光性のものを用いる方法（特開昭６
１−２９００６７参照）と■感光性のものを用いる方法
との２通りがある。・ いずれも、耐熱性樹脂を基板全面に均一に形成した後、
前者■では、更にフォトレジストを塗布し、所定パター
ンを介して露光、現像することにより所定のレジストパ
ターンを形成し、次いで（イ）ＣＦ、と０！との混合ガ
スを用いたドライエツチングか又は（ロ）ヒドラジン系
のエッチャントを用いたウェットエンチングを行なうこ
とにより、畜熱層を得、後者■では、いきなり所定パタ
ーンを介して露光、現像することにより、畜熱層を得る
ものである。

前者■の方法では、副走査方向の垂直面で切断して得ら
れる断面（以下、単に断面と略す）は、前者■の場合、
第３図に、後者■の場合第４図にそれぞれ示すようにほ
ぼ矩形となり、（イ）側面の傾きが急峻で、（ロ）角が
鋭く、（ハ）場合により鋭いコーナーが生じる。

ところで、この（部分）畜熱層（４）の厚さは、電８ｉ
（６）表面より抵抗体が突出部すべきこと、及びサーマ
ルヘッドの熱効率を考えると、少なくとも１０〜２５μ
錫は必要となる。

それに対して、畜熱層（４）の上に形成するＴａｘ　Ｎ
、Ｔａ−３ｌＯｚ　、Ｎｉ−Ｃｒ等の抵抗体（６）の厚
さは、０．０５〜０．３μ−と薄い。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、第３図や第４図の如き畜熱層（４）を持つ基板
を使用し、その上に抵抗体（６）を真空蒸着、スパッタ
リングの如き薄膜法（抵抗体は薄いので他の製法がない
）により形成すると、（ａ）鋭いエッヂ、（ｂ）急峻な
側面の傾き、及び（Ｃ）鋭いコーナーにより、抵抗体（
６）がそれぞれの個所で断線し易いという問題点があっ
た。

尚、畜熱層（４）の鋭いエッヂをエツチングにより丸め
る改良法を着想したが、この改良法は、製造工程が複雑
になるばかりでなく、断面形状の再現性が悪く、画素の
長さを決める畜熱層上面の幅（副走査方向）がばらつい
たり、厚さがばらついて、歩留りが低いという欠点のあ
ることが判った。

従って、本発明の目的は、製造工程が簡単で、再現性が
良くて歩留りが高く、しかも、サーマルヘッドを完成さ
せプリントしたときに抵抗体が容易に断線しないサーマ
ルヘッド用基板を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、断面がほぼ矩形の突出部を存する基板におい
て、前記突出部及びその周辺部を耐熱性樹脂でコートし
たことを特徴とするサーマルヘッド用基板を提供する。

〔作用］ 本発明では、突出部は畜熱層の全部を兼用していてもよ
いが、一般には、一部を兼用させる。兼用させる場合は
、ポリイミドの如き耐熱性樹脂で形成することが好まし
い。耐熱性樹脂は、厚さにもよるが、熱を伝え難いので
畜熱層となる。

突出部の形成は、一般には、従来技術で説明したように
、−旦基板全面に薄膜０を形成した後、フォトエツチン
グで不要部分を除去することにより実行される。

この場合、使用される薄膜０の材料としては、耐熱性樹
脂例えばポリイミド、誘電体例えばＡｌｚ　Ｏｓ、Ｓｉ
ｎｇ、Ｔａｘ　ｏｓ、Ｓａｔ　Ｎａ等、金属ではＡ２、
Ｔａ、Ｍｏなどが挙げられる。

この薄膜“は、一般に５〜１０μｍ厚さに形成される。

従って、形成法としては、厚膜法、塗布法、薄膜法等が
用いられる。

突出部の副走査方向の幅ｌは、例えば８ドツト／Ｉｌｌ
の場合１２５μ鴫程度に形成される。

突出部は、次いで耐熱性樹脂の塗料でコートされる。塗
料は液体であるので、（ａ）表面張力により鋭いエッヂ
は丸くなり、（ｂ）急峻な側面の傾きはダして緩やかに
、（Ｃ）鋭いコーナーは埋められて丸くなる。コートさ
れた塗料は、常温又は加熱下に放置すると、やがて固化
又は硬化するが、ゆるやかな傾き及び丸みはそのまま保
存される。

耐熱性樹脂のコート層は、厚さ及び熱伝導率に応じて畜
熱層の全部又は一部を兼用していてもよい。但し、突出
部とコート層の少なくともいずれか一方は、畜熱層の機
能を果すものでなければならない。

コート層を形成する場合、−回塗布で形成することなく
、多数回塗布で形成してもよい。塗布法としては、ハケ
塗り、スプレー、スピンコード、ロールコート、ディッ
ピング等があげられる。

コート層は絶縁性であるので、コート層を■基板全面に
又は■突出部以外の領域も含め広く形成することにより
、発熱抵抗体や電極と基板との絶縁をとることができる
ので、導電性基板例えば金属基板を用いることもできる
。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

〔実施例〕

（１）まず、アルミニウム基板（３）の全面に感光性・
ポリイミド系塗料（ワニス）をスピンコードした後、所
定のパターンのマスクを介して露光し、現像、加熱硬化
を経て、第５図（ａ）に示す幅ｆｆ１−１５０μｍ（副
走査方向）、厚さ５μ鵠の突出部（１）を形成した。

（２）次に、突出部（１）を含め基板（３）の全面に同
じ塗料をスピンコードした後、加熱硬化させることによ
り、コート層（２）を形成した。これにより本実施例の
サーマルヘッド用基板が得られた。

ここでは、突出部（１）及びその上に位置する部分のコ
ート層（２）が畜熱層（４）を構成する。

コート層（２）は、非感光性ポリイミド系塗料で形成し
てもよく、ここでは基板（３）全面を覆うことにより、
それを絶縁化している。

〔応用例〕

実施例のサーマルヘッド用基板を用い、その上に厚さ０
．２μ曙のＴａ−５ｉｎ、からなる発熱抵抗体（５）を
スパッタリング及びその後のフォトリソエツチングによ
り形成し、更にＣｒ　／　Ａ　ｌの２Ｎ膜からなる厚さ
２μｍの電８ｉＩ（６）を真空蒸着及びその後のフォト
リソエツチングにより形成し、最後に厚さ１０μ蒙のＳ
　１０ｔ　／Ｔａｘ　ｏｓの２層膜からなる保護膜（７
）をスパッタリングにより形成した。

こうして第６図に示す解像度８ドツト／ｌｌ１１のライ
ン型サーマルヘッドを作製した。

このサーマルヘッドは、抵抗体（５）及び電極（６）が
主走査方向（第６図紙面に対し垂直方向）に１２５μｍ
周期で分離されており、また、抵抗体（５）が電極（５
）に対し３μ園突出している。

このサーマルヘッドで、プリント試験、ステップ・スト
レス試験を行ったところ、突出した畜熱層の端部で抵抗
体の断線を生じることはなく、良好な耐久性を示した。

また、実施例ではアルミニウム製の金属基板（３）を用
いたが、従来のアルミナ等のセラミクス基板（３）を用
いても同様の結果が得られることは言うまでもない。

〔発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、突出した（部分）畜熱層
の断面形状から（ａ）鋭いエッヂ、（ｂ）急峻な側面の
傾き、及び（ｃ）鋭いコーナーが全てなくなることから
、その上に形成される抵抗体の断線を生じることがなく
なり、サーマルヘッドの耐久性が向上する。

また、エツチングにより同様の断面形状を有する突出し
た（部分）畜熱層を形成するものに比べ、再現性が良く
、従って良品率が高い。

また、本発明では畜熱層を突出部とコート層のいずれか
一方又は両方で構成するので、畜熱層の厚さと発熱部の
突出量を互いに独立に制御することが可能となり、サー
マルヘッド設計の自由度が高まり、任意に最適化できる
。

畜熱層の厚さは、サーマルヘッドの熱応答と熱効率とを
決める重要なパラメータである。熱時定数をτ、ある発
熱温度を得るのに必要な電力をＰ、畜熱層の厚さをｄと
すると、τ−ｄ”　、ＰＣｃｄ−’の関係があり、τＰ
２は畜熱層の熱伝導率、比熱、密度の積に比例する。こ
の値がガラスグレーズの約１／８であることが耐熱性樹
脂を畜熱層としたサーマルヘッドの利点の一つである。

従来、使用されている６０μ蒙程度の厚さのガラスグレ
ーズ畜熱層と熱効率を同程度にして熱応答を速くするに
は、耐熱性樹脂畜熱層の厚さは１０〜１５μｍ、熱応答
を同程度にして熱効率を向上させるには、２０〜３０μ
−必要である。

一方、発熱部の周囲からの突出量は、熱接触の向上のた
めにある程度必要だが、あまり大き過ぎると、プリント
中に圧力が集中して畜熱層の端部で保護膜にクラックが
入ってしまう０本発明者らの実験によれば、突出量は１
５μｍ以下であることが望ましいことが判った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかるサーマルヘッド用基
板を副走査方向の垂直面で切断して得られる概略断面図
である。 第２図は、従来のサーマルヘッドを副走査方向の垂直面
で切断して得られる概略断面図である。 第３図及び第４図は、従来のサーマルヘッド用基板を副
走査方向の垂直面で切断して得られる概略断面図である
。 第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は、本発明の実施例にか
かるサーマルヘッド用基板を製造する各工程を説明する
概略断面図である。 第６図は、本発明の実施例にかかるサーマルヘッド用基
板を使用したサーマルヘッドを、副走査方向の垂直面で
切断して得られる概略断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 ３・・・・・・基板 ５・・・・・・発熱抵抗体 ６・・・・・・電橋 ７・・・・・・保護膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）副走査方向の垂直面で切断して得られる断面がほ
   ぼ矩形の突出部を有する基板において、少なくとも前記
   突出部及びその周辺部を耐熱性樹脂でコートしたことを
   特徴とするサーマルヘッド用基板。
2. （２）前記突出部が畜熱層の一部又は全部を兼用してい
   ることを特徴とする請求項第１項記載のサーマルヘッド
   用基板。