JPH03114846A - サーマルヘッド基板 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は感熱式プリンタ等に使用されるサーマルヘッド
基板に関し、特に薄膜技術により製造されるサーマルヘ
ッド基板に関する。

［従来の技術］ 第４図は従来のサーマルヘッド基板を示す平面図、第５
図は第４図のｖ−ｖ線による断面図である。但し、第４
図は後述する耐摩耗層１６を形成する前の平面図である
。

グレーズドアルミナ基板１１上には複数本の帯状の発熱
抵抗体層１２が相互に適長間隔をおいて形成されており
、各発熱抵抗体層１２上の所定領域を除く部分にはアル
ミニウムからなる電極体層１４ａ及び１４ｂが形成され
ている。そして、この電極体層１４ａ、１４ｂに被覆さ
れていない発熱抵抗層１２の前記所定領域は発熱抵抗体
１３になっている。

電極体層１４ａ及び１４ｂは基板１１の縁部に延出し、
電力供給源となる集積回路（以下、ＩＣという）に接続
されている。また、発熱抵抗体１３及びその近傍の電極
体層１４ａ、１４ｂ上には耐摩耗層１６が形成されてい
る。

このサーマルヘッド基板を使用して印字を行なう場合、
第５図のように、サーマルヘッド基板の発熱抵抗体１３
とプラテンローラ１８とが対向するように両者を配置し
、サーマルヘッド基板とこのプラテンローラ１８との間
に感熱紙１７を挿入する。そして、サーマルヘッド基板
により感熱紙１７をプラテンローラ１８に押圧する。こ
の状態で、プラテンローラ１８を回転させて感熱紙１７
をプラテンローラ１８と共に移動させつつ、複数組の電
極体層１４ａと１４ｂとの間に選択的に電圧を印加する
と、電圧が印加された特定の電極体Ｊ１１４ａ及び１４
ｂ間のアルミニウムに被覆されていない領域、即ち発熱
抵抗体１３が抵抗発熱する。この熱により、感熱紙１７
に印字が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のサーマルヘッド基板においては、
実際に発熱する発熱抵抗体１３が耐摩耗層１６の表面よ
りも電極体層１４ａ、１４ｂの厚さ分だけ下方に位置し
ているため、大きな段差が形成される。このため、電極
体層１４ａ及び１４ｂの発熱抵抗体１３側の端部におい
て、プラテンローラ１８とサーマルヘッド基板との相対
的な移動に伴って耐摩耗層１６に大きな応力が印加され
る。このため、耐摩耗層１６がこの段差部から剥離され
ることがある。また、耐摩耗層の形成時に、この段差部
に段切れ又は微小孔が発生しやすい。

耐摩耗層１６に段切れ又は微小孔が発生すると、この段
切れ部又は微小孔部から湿気が侵入し、アルミニウムか
らなる電極体層１４ａ、１４ｂが腐食されるという問題
点もある。これらの問題点を回避するために、電極体層
１４ａ及び１４ｂの層厚を薄（して段差を小さくするこ
とも考えられるが、電極体層１４ａ、１４ｂの導体抵抗
値を所定値以下に維持するために、電極体層１４ａ、１
４ｂの層厚を薄くするには限界があり、これらの問題点
を解決するに至っていない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
発熱部に大きな凹型の段差が存在せず、耐摩耗層に対す
る局部的な応力の印加並びに段切れ及び微小孔の発生が
防止された高信頼性のサーマルヘッド基板を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るサーマルヘッド基板は、絶縁基板上の所定
領域に形成された発熱抵抗体層と、この発熱抵抗体層の
所定領域上に形成された陽極酸化膜と、この陽極酸化膜
の形成領域を除く前記発熱抵抗体層上に設けられた電極
体層と、前記陽極酸化膜及び前記電極体層上に形成され
た耐摩耗層とを有することを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、発熱抵抗体層の所定領域上に陽極酸
化膜が形成されており、この陽極酸化膜が形成されてい
ない前記発熱抵抗体層上には電極体層が形成されている
。陽極酸化膜は、例えば前記電極体層を不導体化して形
成することができる。

このようにして形成された陽極酸化膜の膜厚は、前記電
極体層の層厚と略等しくなる。これにより、電極体層及
び陽極酸化膜上に形成される耐摩耗層の段切れ及び微小
孔の発生が回避されると共に、この耐摩耗層の表面は略
平坦になり、サーマルヘッド基板とプラテンローラとの
間の相対的な移動に伴う耐摩耗層に対する局部的な応力
の印加が回避される。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例に係るサーマルヘッド基板を示
す平面図、第２図は第１図の■−■線による断面図であ
る。

グレーズドアルミナ基板１上には陽極酸化膜５、電極体
層４ａ、４ｂ及び共通電極４ｃ並びにＩＣ搭載部４ｄ及
び外部接続パターン４０等が夫々所定のパターンで形成
されている。この電極体層４ａ＊４ｂ及び陽極酸化膜５
と基板１との間には、第２図に示すように発熱抵抗体層
２が形成されており、陽極酸化膜５の直下域の発熱抵抗
体層２は発熱抵抗体３になっている。また、陽極酸化膜
５及び電極体層４　ａ　＊　４　ｂ上には耐摩耗層６が
形成されている。

電極体層４ａの一方の端部は共通電極４Ｃに接続されて
おり、他方の端部は陽極酸化膜５の一方の端部に接続さ
れている。この陽極酸化膜５の他方の端部は電極体層４
ｂに接続されている。この電極体層４ｂはＩＣ搭載部４
ｄの近傍に延出しており、このＩＣ搭載部４ｄ上に搭載
されるＩＣと電気的に接続される。また、このＩＣは外
部接続パターン４ｅと電気的に接続され、外部からの信
号により、特定の陽極酸化膜５の下方の発熱抵抗体３に
電気を供給して発熱させる。

本実施例のサーマルヘッド基板は、従来と同様に、サー
マルヘッド基板により感熱紙７をプラテンローラ８に押
圧し、プラテンローラ８を回転させて感熱紙７を移動さ
せながら、発熱抵抗体３を選択的に発熱させて印字する
。

第３図（ａ）乃至（ｄ）は本実施例に係るサーマルヘッ
ド基板の製造方法を工程順に示す断面図である。

先ず、第３図（ａ）に示すように、グレーズドアルミナ
基板１上にＴａＳｉＯ２を約０．１乃至０゜２μｍの厚
さに被着し、発熱抵抗体層２を一様に形成する。その後
、スパッタリング法により、この発熱抵抗体層２上の全
面にアルミニウムを約１．０μｍの厚さに被着し、電極
体層４を成形する。

次に、第３図（ｂ）に示すように、ホトレジスト処理技
術を使用し、電極体層４を所定のパターンに成形する。

この場合、リン酸及び硝酸系のエッチャントを使用する
ことができる。このエツチングにより、不要部分の電極
体層４が除去され、不要部分の発熱抵抗体層２が露出す
る。次いで、弗酸及び硝酸系のエッチャントにより、こ
の露出した不要部分の発熱抵抗層２をエツチング除去す
る。これにより、所定のアルミニウム配線パターンが形
成される。

次に、第３図（Ｃ）に示すように、発熱抵抗体３を形成
すべき所定領域を除いて基板１の全面に陽極酸化処理を
行なうときのマスク（陽極酸化マスク）８を被覆する。

このマスク８は、従来のホトレジスト処理技術により形
成することができるが、例えばホトレジス）　０ＦＰＲ
−７ＲＦ　（商品名；東京応化工業■製）を約１５μｍ
の厚さにスピンナー塗布した後、露光及び現像処理を行
なうと、１００Ｖ以上の高電圧に耐えられるマスク９が
得られる。

この外、例えば発熱抵抗体３を形成すべき領域を除いて
非浸食性化成液中で電極体層４の表面を化成して、これ
により厚さが０．１μｍの無孔性アルミナ皮膜を形成し
、このアルミナ皮膜をマスク９とすることもできる。ま
た、高い精度を必要としない場合は、有機溶剤により除
去することができるワックス等を基板１上に印刷し、こ
のワックス等をマスク９としてもよい。

次に、第３図（ｄ）に示すように、濃度が２重量％の硫
酸水溶液中に基板１を浸漬し、マスク９に覆われていな
い発熱抵抗体形成予定領域の電極体層４を約１５０Ｖの
高電圧で化成して、陽極酸化膜（Ａ）２０３膜）５を形
成する。この陽極酸化膜５の両側の電極体層４は電極体
層４ａ及び４ｂになる。その後、マスク９を有機溶剤等
により剥離する。これにより、電気的に不導体である陽
極酸化膜５の下方の発熱抵抗体層２は陽極酸化膜５を挾
む１対の電極体層４　ａ　ｓ　４　ｂにより給電される
発熱抵抗体３になる。

次いで、陽極酸化膜５及び陽極酸化膜５の近傍の電極体
層４ａ、４ｂ上に耐摩耗層６を形成する。

これにより、本実施例のサーマルヘッド基板が完成する
。

本実施例に係るサーマルヘッド基板は、上述の如く、発
熱抵抗体３上に陽極酸化膜５が形成されているため、耐
摩耗層６の表面は略平坦である。

こめため、耐摩耗層６の段切れ及び微小孔の発生を回避
することができる。また、印字の際のプラテンローラ８
とサーマルヘッド基板との間の相対的な移動に起因して
耐摩耗層６に印加される応力が低減される。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、発熱抵抗体層上に
陽極酸化膜及び電極体層が形成されているから、これら
の陽極酸化膜及び電極体層上に形成されている耐摩耗層
の表面は略平坦である。このため、プラテンローラとサ
ーマルヘッド基板との間の相対的な移動による耐摩耗層
への局部的な応力の印加が回避され、耐摩耗層の剥離が
防止される。また、耐摩耗層形成部の段切れ及び微小孔
の発生が回避されるため、本発明に係るサーマルヘッド
基板は電極体層の酸化が防止され、極めて信頼性が高い
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るサーマルヘッド基板を示
す平面図、第２図は第１図の■−■線による断面図、第
３図（ａ）乃至（ｄ）は同じくその製造方法を工程順に
示す断面図、第４図は従来のサーマルヘッド基板を示す
平面図、第５図は第４図の■−■線による断面図である
。 １．１１；グレーズドアルミナ基板、２，１２；発熱抵
抗体層、３．１３；発熱抵抗体、４，４ａｌ　４ｂ、１
４ａ、１４ｂ；電極体層、４ｃ；共通電極、４ｄ；ＩＣ
搭載部、４ｅ；外部接続パターン、５；陽極酸化膜、ｅ
、ｔｅ；耐摩耗層、７゜１７；感熱紙、８．１８；プラ
テンローラ、９；マスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上の所定領域に形成された発熱抵抗体層
   と、この発熱抵抗体層の所定領域上に形成された陽極酸
   化膜と、この陽極酸化膜の形成領域を除く前記発熱抵抗
   体層上に設けられた電極体層と、前記陽極酸化膜及び前
   記電極体層上に形成された耐摩耗層とを有することを特
   徴とするサーマルヘッド基板。