JPH0361050A - 熱記録ヘッド - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は熱記録ヘッドに関する。

［従来の技術］ 熱記録ヘッドは、感熱紙を用いる感熱記録方式や熱転写
インクシートを用いる熱転写記録方式に於いて、ドツト
単位で発熱して感熱紙や熱転写インクシートを加熱する
装置として知られている。

感熱記録方式や熱転写記録方式も、近来、記録画像の高
密度化による高品質化や記録の迅速性が要請されている
。

高密度で解像性の良い記録画像を失現するには、高密度
に配列された各発熱体が互いに熱的に独立していること
が必要であり、迅速な画像記録を実現するには、各発熱
体の時定数を小さくして発熱体の熱応答性を高めること
が必要である。

近時、発熱体の配列密度として１６ドツト／ｍｍ以上が
求められ、発熱体の発熱時定数として数ｍ５ｅｃ。

以下の値が求められている。

「熱応答性が良い」とは、発熱体を加熱したときに発熱
体が急速に温度上昇するための立ち上がり熱応答性が良
く、さらに、発熱体の加熱を停止したときに発熱体の温
度が急速に低下するための立ち下がり熱応答性が良いこ
とを意味する。

従来の熱記録ヘッドでは発熱体を支持する基板にアルミ
ナ等の熱伝導性の良い材料を用い、基板を通じての放熱
効率を高めることにより立ち下がり熱応答性の向上を図
り、それと同時に、基板と各発熱体との間に熱伝導性の
悪いガラスグレーズ層を数１０μｍ程度の極薄い層とし
て設け、良好な立ち上がり熱応答性と各発熱体の熱独立
性とを実現している。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の熱記録ヘッドでは上述の如く、発熱体からの放熱
の大部分を基板を通じて行うことを熱記録ヘッドの設計
原理としている。この場合、基板からの放熱は極めて効
率良く行われるものの、発熱体を加熱するときも加熱に
より発生する熱量の相当部分が基板により放熱されるた
め、必要な立ち上がり熱応答性を実現するためには、熱
記録そのものに必要な熱量を遥かに越える熱量を発生さ
せる必要があり、このため発熱体の熱劣化による短命化
が問題となる。また大量の熱の発生の為には電力供給用
の電極の断面積を大きくとることが必要であり、この必
要性が発熱体配列の高密度化の妨げになる。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、記録の高密度化、迅速化を可能
ならしめる新規な熱記録ｌ＼ラッド提供にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の熱記録ヘッドは、感熱記録方式や熱転写記録方
式に於いて、ドツト単位で発熱して感熱紙や熱転写イン
クシートを加熱する装置であり、発熱体と、基板と、絶
縁層と、電極と、保護層とを一体化してなる。

「発熱体」は、ドツト単位で発熱して感熱紙や熱転写イ
ンクシートを加熱するものであって、アレイ状に配列さ
れる。

「基板」は、発熱体を支持する。

「絶縁層］は、発熱体と基板との間に介設される。この
絶縁層は、基板と発熱体の密着性を良くするために設け
られる。

「電極」は、個々の発熱体に電力供給する。

「保護層」は、絶縁層とともに発熱体を挟持するように
設けられ、発熱体を保護する。記録が行われるとき、保
護層の表面が感熱紙や熱転写インクシートに接触する。

基板の、少なくとも発熱体に近接する部分は気孔率０．
１〜７５％の気孔を有する。

絶縁層は、厚さを０．０１〜１０μｍ、熱伝導率を０゜
１〜３Ｊ／ｍ　ｓｅｅ　Ｋの範囲に設定される。

保護層は、厚さを１〜２０μｍの範囲に設定され、熱伝
導率を１〜２５Ｊ／ｍ　ｓｅｅ　Ｋの範囲で且つ絶縁層
の熱伝導率以上の値に設定される。

上記保護層は、単一の屑で構成することもできるが、互
いに熱伝導率の異なる２層により２層構造にすることも
できる。２層構造とする場合は、熱伝導率の低い方の層
を発熱体の側に設け、なお且つその厚さを十分に薄くす
る。

上記気孔は基板の全体に分布させても良いし。

発熱体側の基板部分に層状に分布させても良く、基板に
於ける発熱体に近接する部分にのみ分布させても良い。

また、絶縁層と発熱体と保護層とを、後述する実施例５
のように、基板端面部即ち基板の厚みで形成される端面
部分に形成することもできる。

さらに後述する実施例６のように、絶縁体と発熱体とを
、基板の厚みにより形成される基板端面部に臨むように
基板面端縁部に形成し、保護層を上記発熱体と基板端面
部とが覆われるように形成しても良い。

［作　　用］ 以下、本発明の作用を従来の熱記録ヘッドとの比較によ
り説明する。

考察を簡単にするために、第２図（Ｉ）に示すようなモ
デルを考える。同図に於いて符号１０は基板を示し、符
号４０は発熱体を示している。

このモデルに於いて、発熱体４０に電流ｉを通じると、
発熱体４０の抵抗をｒとして、単位時間に発生する熱量
はｉの２乗に比例し、ｒに比例する。

発熱体４０に熱が発生すると発熱体４０の温度は上昇す
るが、この温度上昇により発熱体４０と周囲との間に温
度差が生ずると直ちに熱伝達による放熱が生ずる。この
放熱の特性を、発熱体４０上に感熱紙もしくは熱転写イ
ンクシート（以下、簡単にシートと総称する）が無い場
合と、ある場合とに分けて考察する。

まずシートが焦い場合に就いて考えると、発熱体４０か
らの放熱量は基板１０を通じての放熱量と、発熱体４０
の周囲雰囲気への放熱量の和である。

周囲雰囲気への放熱は、発熱体４０と周囲雰囲気との温
度差ΔＴ１と対流による熱伝達係数に１とにより定まる
。この放熱量を単位時間当たりＱｌとする。

また基板１０への放熱は、発熱体４０と基板１０との温
度差ΔＴ２と対流による熱伝達係数に２とにより定まり
、この放熱量を単位時間当たりＱ２とする。

発熱体４０への通電により発生する熱量を単位時間当た
りＱ。とする。

すると微小時間ΔＬに就いて、発熱体４０に蓄積する熱
量をＱＡｔとすると、 ＱＡｔ”ＱｏΔｔ−Ｑ　＋Δｔ”−Ｑｚ△Ｌであり、こ
の間の発熱体４０の温度上昇Δ′ｒは、発熱体４０の熱
容景をＡとして、 ΔＴ＝ＱΔｔ／Ａ となる。

さて、基板１０への放熱は熱伝導による放熱であるが、
熱伝導による熱移動の難易は熱抵抗によって定まる。即
ち、熱抵抗Ｒは、第２図（ＩＩＩ）に示すように熱伝導
の面積ｄと伝導距離りと前述の熱伝達係数に２とを用い
て、 Ｒ＝　（１／に２）・（Ｌ、／ｄ） で与えられる。

従来の熱ｖ２録ヘッドに於いては上記面積ｄは発熱体４
０のドツト面積より大きいが、これをドツト面積程度と
考える。また伝導距離りは基板１ｏの厚さ程度と考えら
れる。基板１０は熱伝導率の高い材質を用いているので
熱抵抗Ｒは小さく、従って基板１０を介して放熱される
熱量Ｑ２は大きい。これに対して発熱体４０から周囲雰
囲気中への放熱量Ｑ、は、熱伝達係数に１が小さいこと
もあって小さい。換言すれば、Ｑｌ＜＜０２である。

上の如くに考えると、発熱体に時間ｔ。の間、定の電流
を通じたとき発熱体に発生する熱量は第３図（ＩＩ）の
直線３−２１の如きものとなり、基板から放熱される熱
は時間とともに同図の曲線３−２２の如くなり、発熱体
の周囲雰囲気中への放熱は曲線３２３の如きものとなる
。このとき発熱体の温度Ｔは曲線３−２４の様に変化す
る。

時間ｔ。後に、発熱体への通電を停止すると以後発熱体
は放熱により冷却する。即ち、基板および周囲雰囲気を
通じての放熱は何れも、曲線３−２２．３２３が示すよ
うに略指数関数的に０に近づき、発熱体の温度も曲線３
−２４が示すように略指数関数的に急激に低下する。

一方、本発明の熱記録ヘッドの特徴の一端は、基板が気
孔を有することにある。

第２図（ＩＩ）に於いて符号１０Ａが、かかる気孔を有
する基板を示している。基板］、ＯＡが気孔を有すると
基板１０Ａを介して放熱される熱は、気孔間を通じて熱
伝導されるのであるが、上記従来ヘッドの場合と同様に
ｄの大きさをドラ１〜面積程度と考えた場合、気孔の存
在により熱伝導の面積ｄが小さくなり、伝導距離りが大
きくなる。従って気孔の存在は基板に於ける見掛けの熱
抵抗Ｒを大きくする。即ち、基板に気孔を分布させるこ
とにより基板に於ける熱伝達係数に２を周囲雰囲気への
熱伝達係数に□と同等もしくはそれ以下にすることがで
きる。従って、発熱体に一定時間ｔ。だけ通電して発熱
体の発熱量は第３図（Ｉ）に示す直線３−１１のように
変化し、基板１０Ａを通じての放熱は同図の曲線３−１
２の様に、また発熱体１０Ａから周囲雰囲気中への放熱
は同図の曲線３−１３のようになる。また発０ 熱体の温度変化は曲線３−１４のようになる。従来の些
板に比人ると些板１１Ａを通じての放熱が少なく、発熱
体で発生する熱量が有効に発熱体自体の温度上昇に寄与
するので１発熱体の立ち上がり熱応答性は極めて良い。

また、従来の基板では基板を通じての放熱の効率が良い
ので発熱体はその熱容量を有る程度大きくしないと発熱
体に発生した熱を発熱体自体の温度上昇のために有効に
蓄えることができず、良好な立ち上がり熱応答性を得る
ことが出来なかったが、気孔を有する基板を用いて基板
による放熱を抑えることにより発熱体の熱容量を小さく
することが可能となる。このことは発熱体自体の大きさ
を小さくできることを意味するから、熱記録ヘッドの高
密度化に有利である。

しかし反面、発熱体１０Ａに通電を停止した後の発熱体
の温度は第３図（Ｉ）の曲線３−１４が示すように極め
て緩やかに低下する。この点を見ると、気孔を持つ基板
を用いた場合、立ち下がり熱応答性は従来のものに比し
て著しく悪い。

１ しかし上の考察は、発熱体の上にシートが無い場合であ
る。実際に、熱記録が行われるときには発熱体の上には
感熱紙や熱転写インクシー１へのようなシートがあり、
発熱体への通電時には発熱体に発生する熱量の相当部分
がシートの加熱に使用され、通電停止後には発熱体の熱
はシートを通じても放熱される。

従来の熱記録ヘッドの基板としては熱伝導率が１００Ｊ
／ｍ　ｓｅｅ　Ｋ以上のものが用いられている。シート
の熱容量は１〜２Ｊ／ｇ　Ｋ、熱伝導率は１００−１０
１００Ｏ／ｍ　ｓｅｃ　Ｋと基板の熱伝導率に比べて著
しく小さい。

これらの数値を用いて計算すると従来の熱記録ヘッドで
は発熱体への通電時にシー１〜の加熱に消費される熱量
は、発生総熱量の４０％程度であり、通電停止後の放熱
は、主として基板を通してのものとなる。

従って発熱体上にシー１〜が有るとき、従来の熱記録ヘ
ッドの場合、基板を通じての放熱特性は第３図（ＩＩ）
の曲線３−２５のようになり、シートへの放熱特性は同
図の曲線３−２６のようになる。そして発２ 熱体自体の温度変化特性は、同図の曲線３−２７が示す
ように、シー１〜の無い場合の特性曲線３−２４と殆ど
変わらない。

これに対し、気孔を有する基板を用いた場合、発熱体の
上にシートがあっても基板ＩＯＡを通じての放熱特性は
第３図（Ｉ）の曲線３−１５が示すように、シートの無
いときの特性曲線３−１２と殆ど変わらない。これに対
し、シートを通じての放熱は曲線３−１６が示すように
シートが無い場合に比べて有効に大きくなる。従って、
シー１〜がある場合には発熱体の温度変化特性は第３図
（Ｉ）の曲線３−１７が示すように、シートが無い場合
に比べて立ち下がり熱応答性が有効に改善される。しか
も立ち上がり熱応答性は相変わらず良好に保たれる。

前述の如く、気孔を持つ基板の使用は発熱体の熱容量の
低減化を可能とするから、発熱体として熱容量の十分に
小さいものを用いることにより、立ち上がり、立ち下が
り熱応答性の良い熱記録ヘッドの実現が可能である。

以上が、本発明の基本的な原理である。この原３ 理を簡略化して述べれば、本発明の熱記録ヘッドの設計
原理は、熱記録時に於いて発熱体に発生する熱を基板側
へでは然＜、シー１〜側へより多く放熱させる点にある
。

但し、熱記録ヘッドの実際の構造に於いては、発熱体と
基板との間に、これら両者の密着性を高めるための絶縁
層が介設され、発熱体のシートに対する側の面には保護
層が形成される。

そこで、このような実際の構造に於いて上記原理を実現
するために、第１に、保護層の熱伝導率を絶縁層の熱伝
導率以上に設定する。

また、記録を行うためのシーＩ・即ち感熱紙や熱転写イ
ンクシートの熱容量や熱伝導率は一様ではない。シート
の熱容量は１〜５Ｊ／ｇ　Ｋであり、熱伝導率はｔｏｏ
−１０００ｍＪ／ｍ　ｓｅｅ　Ｋである。

従って、シートに於けるこのような熱容量、熱伝導率の
範囲を考え、さらにヘッドの構造状の強度等を考慮する
と、本発明の目的を遠戚するには基板側の放熱特性を決
定する絶縁層の「厚さおよび熱伝導率」、基板に於ける
気孔の割合、即ち「４ 気孔率」は以下の範囲が良い。

即ち、気孔率は０．１〜７５り、絶縁層の厚さは０゜０
１、−１０μｍ、熱伝導率は０．１−３Ｊ／ｍ　ｓｅｅ
　Ｋの範囲が良い。

またシート側への放熱特性を決定する保護層の「Ｉ７さ
と熱伝導率」に就いては、保護層の厚さは１〜２０μｍ
の範囲にあり、熱伝導率は１〜２５Ｊ／ｍ　５ｅｃＫの
範囲が良い。勿論、保護層の熱伝導率は絶縁層の熱伝導
率以上に設定される。

記録に用いるシートの種類を有る程度特定して、その熱
容量、熱伝導率の範囲を決定すれば、それにノ、フして
上記気孔率等を一ヒ記範囲内で設定することにより本発
明の目的を有効に達成できる熱記録ヘッドを実現できる
。

また、シートの熱容量を検出する機構を設けたり、ある
いはシー１への端部に黒べた画像を形成しその濃度を検
出するなどし、シートの熱容量等に応して発熱体への通
電量を最適値に制御するような記録制御を行うこともで
き、このような制御を行えば、多数種類のシー１へに対
し、適正且つ良質５ の記録が可能である。

以下、基板と絶縁層と保護層とに就き、より詳細に説明
する。

基板の材料として好適なものの一つはガラスである。ガ
ラスは、緻密な横進のものでも極めて代い熱伝導率を持
つが、これに気孔を形成することによって、より低い熱
伝導率を実現できる。

気孔を形成するには、溶融状態のガラスに気体をバブリ
ングする方法や、分相ガラスの酸処理によりガラス多孔
体を形成する方法、ゾルゲル法により得られる水分等を
含むゲルを熱処理しガラス発泡体を作る方法等を利用で
きる。５ｊＯｙ、　、　ＺｒＯ，、、Ａ　１２０３　、
　Ｔｉ０ｚやアルカリ金属、アルカリ土類金属、その他
の金属の酸化物およびこれらの混合物を材料として用い
ると、気孔率０．１〜９０％、熱伝導率２Ｊ／ｍ５ｅｃ
　Ｋ以下の断熱性の高い多孔性ガラスを、制御良く作製
することが可能である。しかし、基板の構造体としての
使用条件を考えると、気孔率は０゜１〜７５％が適当で
あり、この場合、熱伝導率は０．０１−１．５Ｊ／ｍ　
ｓｅｃ　Ｋとなる。

６ 基板の材料としては他に、Ｓｉ、ＡＩ、Ｔｉ、Ｚｒ等の
酸化物や窒化物等の多孔性微結晶体（多孔質セラミック
）およびポリイミドやフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の
耐熱性の高い樹脂の気孔体を挙げることができる。

また、前述の如く、気孔を有する部分は基板の一部とし
て設けることもできる。例えば、気孔を含む材料を５０
μｍ〜５ｍｍ、好ましくは５０〜５００μｍにスライス
したものを板状基体上に貼り付けて基板とすることも出
来るし、あるいは熱処理する前のゾルゲル法で得られた
乾燥ゲルを焼結してガラス化し、その一部に炭酸ガスレ
ーザー等の熱源による熱処理で発泡により気孔形成を行
うこともできる。

次に、絶縁層に就いて説明すると、この絶縁層は前述の
通り発熱体と基板との密着性を高めるために形成される
が、同時に発熱体相互の熱独立性を確保するために熱伝
導率の低い電気絶縁性の材料であることが必要である。

このような、条件を満たす材料として、ＳｘＯ，＋、Ａ
ＩＪ３．ＴｉＯ２，ＺｒＯ２等の金７ 属酸化物を挙げることができる。

絶縁層の厚さは、基板中の気孔の大きさが１１００Ａ−
１００７−のとき、０．０１−１００　μｒｎが適当で
あり、基板の表面性を損なうことなく絶縁層を形成する
方法としては、上記金属化合物をＣＶＤ、スパッタリン
グ、スピンコー１〜、ロールコート、デイツプコート等
により堆積する方法や、基板表面の表層を炭酸ガスレー
ザーや赤外線ランプ等の熱源を用いて溶融し表面を平滑
化する方法がある。

次に、保護層に就き説明する。

保護層は、シートとの接触が行われる部分であるから、
耐摩耗性が要求される。また保護層は、発熱体の熱を効
率良く、シー１〜に伝熱する機能を持たねばならない。

従って熱伝導率としては、１〜２５Ｊ／ｍ５ｅｃｋの範
囲が好ましく、尚且つ絶縁層以上の値が要請される。

膜厚は耐摩耗性を考慮すると０．５〜２０ＩＬｍの範囲
が良い。

このような条件を満足する保護層の材料としては、５ｉ
Ｏｚ　、５ｉ３１Ｌ　、ＳｉＣ，丁ａ２０ｓ　、　Ｔｉ
Ｎ　、　ＺｒＯ，、等の金属酸工８ 化物や金属窒化物、炭化物を挙げることができる。

また、前述したように、保護層を２層に形成することも
できる。この場合は、発熱体相互の熱独立性を高めるた
め、発熱体に接して低熱伝導率の層を極薄く形成し、そ
の上に高熱伝導率で耐摩耗性を持つ層を堆積する。

［実施例］ 以下、具体的な実施例に即して説明する。

実施例１ 第工図（Ｉ）に於いて、符号１は基板、２は絶縁層、３
は電極、４は発熱体、５は保護層を示す。

基板ｌは、ゾルゲル法で得られた、水分を僅かに含む乾
燥ゲルを、−旦、１２００°Ｃで焼結後、再度１４００
６Ｇで熱処理して得られるＳｉＯ□ガラス体で構成され
ている。この基板１の熱伝導率は０．４Ｊ／ｍ５ｅｅ　
Ｋ　、見掛けの比重は１　、２ｇ／ｃ川３、用板に含ま
れる気孔は孔径が０．３〜５μｍで、気孔率は約５５％
である。

絶縁Ｍ２は上記基板１上にスピンコードによりＳｉＯ□
系膜形成用塗布液をコーティングして形成さ９ れた厚さ０．５μｍのＳｉＯ２膜である。

電極３はＡｕ４膜として形成される。即ち、絶縁Ｎ２で
あるＳｉＯ□膜上にＡｕを厚さ１μｍに堆積させ、所定
の電極形状にパターニングすることにより形成される。

発熱体４は、電極３の形成後、スパッタリングによりＴ
ａ２Ｎを約０．１μｍの厚さに堆積し、３０Ｘ３０μｍ
、３０μｍ間隔にパターニングして形成され、図面に直
交する方向ヘアレイ配列されている。

保護層５は、発熱体４の形成後に、ＣＶＤ法によりＳｉ
Ｏ□を厚さ約５μｍに堆積して形成される。

このようにして得られた熱記録ヘッドの発熱体配列密度
は、約１６ドツト／ｍｍである。

この実施例１の伝熱状況の試算結果を従来のへこの比較
から明らかなように実施例１の熱記録０ ヘッドは、感熱紙への熱の伝達が従来例の２倍以上であ
り、シートとして同種の感熱紙もしくは熱転写インクシ
ートを用いた場合、実施例１の場合、発熱体への電力供
給を有効に軽減させることができ熱記録に於ける省力化
を図ることができる。

実施例１の熱記録ヘッドを用い６０文字／ｍｉｎの記録
を行った所、良好な印字が可能であり、熱応答性も十分
であることが分かった。

実施例２ 第１図（ＩＩ）は、実施例２の熱記録ヘッドの構造を示
している。実施例２は実施例１の変形例であり第１図（
Ｉ）と同一の符号を付した部分は、実施例１における各
部と同一である。

実施例上との差異は、保護層５０の構造にある。

即ち、実施例２では保護Ｎ５０は２層構造である。

発熱体４および電極３の上には、先ず、ＳｉＯ□膜５１
がプラズマＣＶＤ法により０．１μｍの厚さに堆積形成
され、次いで原料ガスを切り替えて、Ｓｉ３Ｎ４膜５２
を厚さ５μｍに堆積形成して保護層５０としている。

１ 実施例２の場合、伝熱状況は、基板側、シーｈ側への伝
熱量は実施例と略同程度であるが、ＳｉＯ２層５１の低
熱伝導率のため基板横方向への伝熱が減少し、発熱体相
互の熱独立性をより向上させ得ることが確認された。

実施例３ 第１図（ＩＩＩ）に、実施例３の熱記録ヘッドの構造を
示している。第１図（ＩＩ）と同一の符号を付した部分
は、実施例２における各部と同一である。

実施例２との差異は、基板１０と保護層５０Ａの構造に
ある。

即ち、実施例３では基板ＩＡが複合構造を有している。

符号１ａはＡｌ２Ｏ３の板を示す。この板の上に設けら
れた層１ｂは、実施例１．２に於ける基板１と同様の方
法で作製された気孔を有するＳｉＯ２ガラス体の表面を
レーザービームでスキャンニングして平坦化したものを
０．１ｍｍにスライシングしたもので、板５ａ上に貼り
付けられている。

基板ＩＡの表面性は良好であり、凹凸はｌＩＬｍ以下で
、絶縁層等の形成に関して何ら問題はなかつ２ た。実施例１と同様にして絶縁層２、電極３、発熱体４
を形成し、その上にＳｉＯ□のＮ５１を０．１μｍの厚
さに、Ｔａ２０５の層５３を厚さ１１０１Ｌに、それぞ
れスパッタリングにより堆積して保Ｂ　Ｊｍ　５０　Ａ
とした。

実施例３の伝熱状況は実施例２のそれと略同じであった
。

この実施例３の熱記録ヘッドを用いて６０文字／ｍ」ｎ
の記録を行った所、良次了な印字か可能であり、基板の
気孔を有する層１ｂの厚さは１００１Ｌ程度でも十分で
あることが分かった。

実施例４ 第１図（ＩＶ）に、実施例４の熱記録ヘッドの構造を略
示する。この実施例４は実施例３の変形例であり、第１
図（ＩＩＩ）に於けると同一の符号で示す部分は、実施
例３に於ける各部と同じである。

実施例３との差異は、基板ＩＢの構造にある。

即ち、基板ＩＢは、先ずゾルゲル法で得られた、水分を
僅かに含む乾燥ゲルを約１２００°Ｃで焼結した緻密な
５１０２ガラスの板１ｃを用い、この板１ｃの片３ 面の、発熱体４のアレイ配列部分に近接する部分に、炭
酸ガスレーザービームて１００１Ｌ程度の幅を持つ線状
（長手方向は図面に直交する方向）に熱処理を行って、
この部分に気孔を発生させた領域１ｄを形成した構造と
なっている。領域１ｄの厚さは１００１Ｌ程度である。

実施例４の熱記録ヘッドの印字特性は、実施例１〜３の
印字特性と略同様である。従って、基板に於ける気孔を
有する部分は、この実施例４のように発熱体に近接する
部分に厚さ］００μｍ程度の領域〕ｄを設けるのみで十
分であることが分かる。

実施例５ 第４図（Ｉ）に、実施例５の熱記録ヘッドの構造を示す
。実施例５の特徴は、絶縁層２と発熱体４と保護層５と
が基板ｌの厚みにより形成される基板端面部に形成され
ていることである。

基板ｌは、実施例１における基板と同様のもので厚みは
１ｍｍである。絶縁層２はＳｊＯ□系の膜形成用塗布液
を用いてデイピング法により得られた厚さ０．５μｍの
５ｉＯ８膜である。デイピング法しこよる４ と絶縁層２を、この例のように基板端面部に形成するこ
とが可能である。

この絶縁Ｎ２の上に、基板１を挟んで両面同位置に、Ａ
４極３を厚さ１　μｍ　、輻３０μｍで３０μｍ間隔に
形成した。

発熱体４は、基板端面部の絶縁層４上に丁ａ２Ｎを０．
１μｍの厚さに堆積したのち基板両面のＡｕ電極３をつ
なぐようにパターニングして形成した。

さらに発熱体４の上に、保護層５として５ｊ３Ｎ４膜を
ＣＶＤにより堆積形成した。

この端面型の熱記録ヘッドも実施例１〜４の熱記録ヘッ
ドと同様の効果があり、良好な印字特性を実現できた。

カラー記録を行う場合には、３原色のそれぞれに対応し
て３種の熱記録ヘッドが必要になるが、この端面型の熱
記録ヘッドは３つの熱記録ヘッド１互いに厚み方向に重
ねるようにして配備できる。従って端面型の熱記録ヘッ
ドは、実施例１〜４の平面型のものに比して実装に際し
て装置のヘッド部を小型化できるという利点をもってい
る。

５ 実施例６ 第４図（ＩＩ）に、実施例６の熱記録ヘラ１−の構造を
示す。実施例６も、実施例５と同様端面型の熱記録ヘッ
ドである。

実施例６の特徴は、絶縁層２と発熱体４とが基板上の基
板端面部に臨むようにして基板面端縁部に形成されてお
り、保護ｉ　５Ａ、、　５Ｂが発熱体４と基板端面部と
を覆うように形成されている点にある。

この実施例６の熱記録ヘッド製逍方法の１例を第５図を
参照して説明する。

実施例５に於いて用いたのと同じ、厚さ１ｍｍの基板ｌ
の基板面上に、厚さ０．５μｍのＳｉＯ□膜を絶縁Ｎ２
として形成した。

この絶縁層２上に、第５図（Ｉ）に示すように。

長さ１１０ｌｌ１．幅１０μｍのＡｕ電極３を間隔が一
つ置きに１０μｍ、２０Ｐｍとなるようにスｌ−ライブ
状に２列に配列形成した。各配列の間の間隔は図の如く
７５０μｍ、またＡｕ電極の厚みは１μｍである。

次に、電極３の２列の配列の近接部分に、第５図（Ｈ）
に示すように発熱体４を形成した。即ち、６ 発熱体４は、厚さ０．１μｍのＴａ２Ｎの層であり、１
０μｍ間隔で対をなす電極対の２対の近接部を覆うよう
にパターニングされている。

さらに発熱体４の上を覆うように保護Ｍ（第４図（ＩＩ
）で符号５Ａで示す保護Ｍ）を実施例５の場合と同様に
してＳｉ３Ｎ＋層として堆積し、その後、第５図（ＩＩ
）に鎖線で示す部位をダイシングソーにより切断し、切
断により形成された基板端面部に、実施例５と同様にし
て保護層（第４図（ＩＩ）で符号５Ｂで示す保護層）を
Ｓｉ、Ｎ４層として堆積し、第４図（ＩＩ）に示す如き
熱記録ヘッドを得た。この製造方法によれば、実施例６
の熱記録ヘッドを一度に２個製造できるので量産性が良
い。

実施例６の熱記録ヘッドも実施例５の熱記録ヘッドと同
様の効果を有し、印字特性も実施例１〜４のものと同様
良好である。

［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規な熱記録ヘッドを提供できる
。

本発明の熱記録ヘッドは上述の如き構成となっ７ ているので、従来の熱記録ヘッドに比べて熱記録に必要
な電力量を有効に軽減させることができる。

試算では、従来の略ｌ／１０程度の消費電力で記録可能
である。この省力化により電極の断面積を小さくできる
のでデバイス構築時の微細加工が容易になる。

また、発熱体を低熱容量化できるので、従来のものと同
等あるいはそれ以上の高速熱応答性が可能であり、高ド
ツト密度を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を４例示す図、第２図及び第
３図は、本発明の詳細な説明するための図、第４図は、
別実施例を２例示す図、第５図は、実施例６の熱記録ヘ
ッドの製造方法の１例を説明するための図である。 １３１．基板、２００．絶縁層、３９９．電極、４１０
３発熱体、８ 形σ 幻 （Ｉ） も４図 （Ｉ） （Ｉｔ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発熱体と、この発熱体を支持する基板と、上記発熱
   体と基板の間に介設される絶縁層と、上記発熱体に電力
   供給するための電極と、上記絶縁層とともに発熱体を挟
   持するように設けられる保護層とを一体化してなる熱記
   録ヘッドであって、上記基板の、少なくとも上記発熱体
   に近接する部分が気孔率０．１〜７５％の気孔を有し、
   上記絶縁層は、厚さが０．０１〜１０μｍ、熱伝導率が
   ０．１〜３Ｊ／ｍｓｅｃＫの範囲にあり、上記保護層は
   、厚さが１〜２０μｍの範囲にあり、熱伝導率が１〜２
   ５Ｊ／ｍｓｅｃＫの範囲で上記絶縁層の熱伝導率以上の
   値を有することを特徴とする、熱記録ヘッド。 ２、請求項１に於いて、 絶縁層、発熱体、保護層が、基板の厚みにより形成され
   る基板端面部に形成されていることを特徴とする、熱記
   録ヘッド。 ３、請求項１に於いて、 絶縁体と発熱体とが、基板の厚みにより形成される基板
   端面部に臨むように基板面端縁部に形成され、保護層が
   上記発熱体と基板端面部とを覆うように形成されている
   ことを特徴とする、熱記録ヘッド。