JPH01244870A - サーマルヘッド - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スティッキングが防止されたサーマルヘッド
に関する。

〔従来の技術〕

テレビ、ビデオカメラ、スチールビデオカメラ、ビデオ
ディスク、レーザーディスク、ＣＡＤ、イメージスキャ
ナーなどから得られる電気的な一次元時系列画像信号か
ら、再び写真のごとき二次元画像（ハードコピー）を再
生する技術が盛んに研究されており、その技術の有力な
ものとして感熱記録がある。

一般的な感熱記録の原理は、１閣当たり例えば４〜２４
ドツトの密度で多数のドツト状発熱部が主走査方向に１
列に並んだライン型サーマルヘッドに記録媒体を圧接し
、（１）発熱部を画像情報信号に従い選択的に発熱させ
ることによりｌラインの印字を行なう動作、（２）次い
で記録媒体を副走査方向に１ライン送るという動作を順
次繰り返すことにより２次元画像をハードコピーの形で
再生するものである。なお、記録媒体を１ラインづつで
はな（、連続的に送る方法もある。

感熱記録は、記録媒体の種類によ゛って、■感熱紙を用
いる感熱発色方式、■ワックス転写型のインクシートと
受像シートを重ねて使用するワックス転写方式及び■昇
華性染料を含むインクシートと受像シートを重ねて使用
する昇華転写方式の３種類がある。

■感熱発色方式は、サーマルヘッドに圧接された感熱紙
がサーマルヘッドで加熱され、そこで発色し画素を形成
する。

それに対して■昇華転写方式では第２図に示すようにイ
ンクシート（２１）の支持体シート（２１ｂ）側からサ
ーマルヘッド（２０）で加熱されることにより染料層（
２１ａ）中の昇華性染料が昇華し隣接の受像シー）（２
２）に侵入し画素を作る。

■ワックス転写方式では、染料層の代りにインク層があ
り、サーマルへラドで加熱された部分のインク層が溶け
て受像シートに移着して画素を作る。■と■の方式を併
せて熱転写方式と呼ぶ。

ところで、感熱記録に使用される従来のサーマルヘッド
は、第３図に示すように、基板（２）上にガラスダレ・
−ズ等からなる蓄熱層（３）、発熱抵抗体（４）、これ
に通電するための一対の電極（５）及び保護層（６）を
順次積層してなるものである。抵抗体（４）のうち、そ
の上に電極（５）のない部分でジュール熱が発生するの
で、ここを発熱部（１）という。

一方、インクシートの支持体シートとしては、極めて薄
い（例えば、厚さ５μｍ位）コンデンサー紙又は合成高
分子フィルム例えばポリエステルフィルムが提案された
。しかし、コンデンサー紙は、耐熱性があるが引っ張り
強度がなく、また耐湿性もないので破けやすい欠点があ
る為、最近では、合成高分子フィルムが専ら使用されて
いる。

しかし、合成高分子フィルムは、サーマルヘッドからの
熱で一時的に軟化又は溶解する傾向がある。

そのため、従来のサーマルヘッドは、記録の際、圧接さ
れるインクシートの支持体シートが表面に粘着するステ
ィッキング現象を生じ易く、それが起きると、スムーズ
な機械的駆動が脱調してプリント画像の印画品質が大幅
に低下するという問題点があった。

そこで、保護層を樹脂と無機材料とからなる樹脂・無機
複合材料で構成したサーマルヘッドが提案された（特開
昭６０−２３８２号公報参照）。

第４図は、この保護層（６）の構造を示す概念図である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、提案されたサーマルヘッドは、長いこと
使用していると、保護層と発熱抵抗体との間が剥離する
という耐久性の問題点のあることが判明した。

従って、本発明の目的は、スティッキング現象を生ぜず
、しかも耐久性にすぐれたサーマルヘッドを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

そのため、本発明は、樹脂・無機複合材料からなる保護
層を、表面に近い部分では樹脂分が多（、反対に表面か
ら遠い部分（深い部分）では樹脂分が少ない不均質構造
としたサーマルヘッドを提供する。

〔作用〕

本発明の保護層は、眉間に明確な境界がなく組成が連続
的に変化する構造でも、また層ごとに組成が異なる多層
積層構造のいずれでもよいが、前者が好ましい、後者の
場合は、最低２層構造でもよい。

スティッキング防止の観点から、保護層の表面付近では
、樹脂分が複合材料全体の体積を基準にして２０〜８０
％特に３０〜５０％を占めることが好ましい。

反対に保護層の深部（発熱抵抗体に近い部分）では、梼
脂分が複合材料全体の０〜２０％特に０％を占めること
が好ましい。

樹脂は、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド、超
高分子量ポリエチレンなどの１種又は２種以上の混合物
が使用される。

無機材料は、例えばＴａｘ　ｏｓ、Ｓｉｎ、ＳｉＯ！　
、Ｓ　ｉ　Ｃ、Ａ　ｌオＯｓ、５ｔｘＮａなどの１種又
は２種以上の混合物が使用される。いずれも電気絶縁性
のものである。

複合材料からなる保護膜を形成するには、一般に真空蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティング、ＣＶ　Ｄ
　（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ）法が用いられる。この場合、２元以上の多元系を
採用し、樹脂と無機材料とを同時にデポジションさせる
ことか好ましい。そして、両者の単位時間当りのデポジ
ション量を変えることにより、不均質構造の保護層を形
成することができる。

保護層は、熱伝導率の高いものが好ましいが、特に高く
なくとも薄くすれば十分に使用される。

保護層の厚さは、−触に５〜１０μｍもあれば十分であ
る。

尚、本発明の保護層は最上層にあればよく、保護層と発
熱抵抗体との間に他の機能層例えば発熱抵抗体のための
酸化防止層例えばＳｔｏｗ層を設けてもよい。

〔実施例］ 表面にガラスグレーズ蓄熱層（３）を有する焼結アルミ
ナからなる絶縁性基板（２）を用意し、この上にスパッ
タリングにより厚さ５００人のＴａ２Ｎ薄膜を形成した
後、フォトリソ・エツチングによりパターニングにして
、密度８ドツト／ｌの抵抗体（４）を形成した。

次いで、真空蒸着により厚さ５００人のＣｒ、その上に
厚さ１μｍのＡＰを全体に形成した後、フォトリソ・エ
ツチングによりパターニングして一対の電極（５）を形
成し、サーマルヘッド中間体とした。

最後に樹脂としてフッ素樹脂を、無機材料としてＴａｘ
ｅｓをそれぞれターゲットとする２元ＲＦスパッタリン
グ装置内に前記中間体をセットし、スパッタリングを行
なった。

スパッタリングの初期段階では、第１のターゲットであ
るＴａ、Ｏ，のみをスパッタリングし、概ねｌＩＩｍを
積層した後から、第２のターゲットであるフッ素樹脂の
スパッタリングを開始した。

この時、Ｔａ！ｅｓとフッ素樹脂の成膜速度はＴａ！０
．″）＞フッ素樹脂であり、スパッタリングの時間とと
もにＴａｇ’ｓ＞フッ素樹脂・Ｔａ。

０、＝フッ素樹脂・Ｔａ、ＯＳ＜フッ素樹脂・Ｔａ、Ｏ
，＜＜フッ素樹脂となる様にそれぞれのターゲットに印
加するパワーを制御した。こうして、膜の厚さ方向にフ
ッ素樹脂とＴａｔＯ−の組成比が連続的に変化している
保護層（６）を全体として１０μｍの厚みになるよう形
成した。

つまり、発熱抵抗体（４）の近傍ではＴａ、０、の比率
が多く、保護層（６）の表面ではフッ素樹脂の比率が多
い保護層（６）を形成することにより本実施例のサーマ
ルヘッドを完成させた（第１図参照）。

このサーマルヘッドを用いて感熱記録装置を製作し、昇
華転写方式によるハードコピーの製造（プリント）を試
みた。

その結果、印加電力を増して濃いハードコピーをプリン
トしてもスティンキング現象を生じることはなかった。

また、長時間プリントを続けても保護層が剥離すること
はなかった。

なお、実施例では、２元ＲＦスパッタリングの例を示し
たが、２つの材料を混在させた複合ターゲットによるＲ
Ｆスパッタ、又は２元真空蒸着法、更には、原料をガス
化して反応室に供給し、熱、光、プラズマなどのエネル
ギーを照射して膜を分解生成させる各ＭＣＶＤ法の応用
も可能である。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明によれば、保護層を樹脂・無機複合
材料で構成する際に、表面近傍では樹脂分を多く、深部
では樹脂分の少ない不均質構造としたので、スティッキ
ング現象が見られず、それでいて保護層の耐久性が優れ
る。

【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の一
部断面を示す概念図である。 第２図は、昇華転写方式による感熱記録の様子を説明す
る概念図である。 第３図は、サーマルヘッドの一例を示す概念断面図であ
る。 第４図は、従来のサーマルヘッドの一部断面を示す概念
図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １・・・・・・発熱部　　　　２・・・・・・基板３・
・・・・・蓄熱層　　　　４・・・・・・発熱抵抗体５
・・・・・・電極 第２？ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 発熱抵抗体と、これに通電するための一対の電極と、少
   なくとも前記抵抗体を保護する保護層とからなるサーマ
   ルヘッドにおいて、 前記保護層が、表面に近い部分では樹脂分が多く、反対
   に表面から遠い部分では樹脂分の少ない不均質な樹脂・
   無機複合材料からなることを特徴とするサーマルヘッド
   。