JPH0577462A - サーマルヘツドとその製造方法 - Google Patents

サーマルヘツドとその製造方法

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JPH0577462A
JPH0577462A JP27037991A JP27037991A JPH0577462A JP H0577462 A JPH0577462 A JP H0577462A JP 27037991 A JP27037991 A JP 27037991A JP 27037991 A JP27037991 A JP 27037991A JP H0577462 A JPH0577462 A JP H0577462A
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JP
Japan
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film
substrate
layer
heat
insulating resin
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JP27037991A
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English (en)
Inventor
Masaaki Yoshida
雅昭 吉田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性絶縁樹脂層で被われた基板を用いたサ
ーマルヘッドで、膜剥がれを防ぐ。 【構成】 ステンレス基板1上が端部までポリイミド層
2で被われ、その上にSiO2膜3が形成され、その上
に発熱体4a、共通電極5a、選択電極5bが形成され
ている。SiO2膜3、抵抗体膜4、電極5a,5bは
それらの端部が基板1の端部よりも内側に存在してい
る。保護膜6はSiO2膜3、抵抗体膜4、電極5a,
5bの端部及びボンディングパッド部以外の表面を被う
ように形成されており、保護膜6の端部も基板1の端部
よりも内側に存在している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやプリンタ
などに使用されるサーマルヘッドに関するものであり、
特に基板として表面がポリイミドなどの耐熱性絶縁樹脂
層で被われたものを用いたサーマルヘッドとその製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に用いられているサーマルヘッド
では、基板としてセラミック基板の表面をガラス質のグ
レーズ層で被ったものが用いられている。その基板上に
発熱体、電極、保護膜が形成されて発熱基板が形成され
る。一方、ファクシミリにおけるG4規格や高速プリン
タに用いるために、ガラス質のグレーズ層で被われたセ
ラミック基板に代えてセラミックなどの絶縁板や金属板
上に保温層としてポリイミド層などの耐熱性絶縁樹脂層
を塗布した基板を用いたサーマルヘッドが提案されてい
る(特開昭52−100245号公報、特開昭59−1
42167号公報、特開昭60−167574号公報、
特開平1−225568号公報、特開平2−38060
号公報参照)。ポリイミド層を保温層とする基板を用い
たサーマルヘッドは高速印字や低エネルギー印字に好都
合である。
【0003】図1は保温層としての耐熱性絶縁樹脂層の
ポリイミド層と無機絶縁層のSiO2膜とを備えたサー
マルヘッドの一例を表わす。金属基板1上にポリイミド
層2が形成され、その上にSiO2膜3が形成されてい
る。SiO2膜3上に抵抗体膜4がパターン化されて形
成され、その上に電極5がパターン化されて形成されて
いる。抵抗体膜4のうち共通電極5aと選択電極5bと
から露出した部分4aが発熱体となる。6は保護膜であ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】絶縁板上や金属板上を
ポリイミドなどの耐熱性絶縁樹脂層で被った基板を用い
たサーマルヘッドの場合、一般には発熱基板は大判(例
えば45mm×270mm)の基板上に複数個のサーマ
ルヘッド分の薄膜パターンや厚膜パターンが形成された
後、個々のサーマルヘッド用に切断される。切断された
サーマルヘッドでは、大判の基板から切り出されて端部
となった部分にはポリイミド層2とSiO2膜3の界面
が露出し、その露出した界面から水分が浸透して膜剥が
れなどを起こし、信頼性不良を起こす。ポリイミド層2
とSiO2膜3の間の付着力がこの構成では一番弱い。
その界面に水分が侵入する原因となっているのは、切断
の際に切断部へ力が集中して膜が変形するなど、各薄膜
間(ポリイミド層2とSiO2膜3間を含む)の付着力
が弱まったり、場合によっては完全に剥がれたりするこ
とによる。
【0005】大判基板の端部に位置するサーマルヘッド
ではもともと端部であるものも含まれるが、その部分で
も基板端部には応力が集中するため付着力が弱まってお
り、その端部でも膜剥がれをおこす可能性がある。本発
明は耐熱性絶縁樹脂層で被われた基板を用いたサーマル
ヘッドにおいて、膜剥がれによる信頼性の低下を防ぐこ
とを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面が耐熱性
絶縁樹脂層を含む保温層で被われた基板上に少なくとも
抵抗体膜による発熱体と、この発熱体に電流を供給する
電極と、表面を保護する保護膜とを有するサーマルヘッ
ドにおいて、前記耐熱性絶縁樹脂層は基板端部まで存在
し、その耐熱性絶縁樹脂層上の各層の端部が基板端部よ
り内側に存在するようにしたものである。好ましい態様
によれば、耐熱性絶縁樹脂層上の各層は上層の端部が下
層の端部より外側にきて順次下層を被っている。
【0007】基板としてはステンレスやアルミニウムな
どの金属基板のほかに、セラミックスを用いることもで
きる。耐熱性絶縁樹脂層としてはポリイミドやポリアミ
ド、ポリイミドアミドなどを用いることができる。硬質
無機絶縁膜は電極へのボンディング特性を向上させるの
が主な目的であり、そのような膜としてはSiO2、S
34、Al23やTa25などを用いることができ
る。この硬質無機絶縁膜は省略することもできる。抵抗
体膜としてはTaSiO2やTaNなどのTa系抵抗体
膜その他の既知の抵抗体膜を用いることができる。電極
膜としてはアルミニウムや金、銅などを用いることがで
きる。保護膜としてはSi34膜やTa25膜その他の
既知のものを用いることができる。
【0008】本発明のサーマルヘッドを製造する一方法
は、以下の工程(A)から(G)を含んでいる。(A)
大判の基板表面の全面に耐熱性絶縁樹脂層を形成する工
程、(B)その上に硬質無機絶縁体層を大判基板の切断
部と端部を除いた領域に形成する工程、(C)前記無機
絶縁体層を被い、かつ前記切断部と端部には至らない領
域に抵抗体膜を形成する工程、(D)抵抗体膜を被い、
かつ前記切断部と端部には至らない領域に電極膜を形成
する工程、(E)電極膜及び抵抗体膜にパターン化を施
して電極と発熱体を形成する工程、(F)前記切断部及
び端部には至らない領域に保護膜を形成する工程、
(G)前記切断部で大判基板を切断する工程。
【0009】
【作用】各薄膜層間の付着力を比較すると、ポリイミド
層などの耐熱性絶縁性樹脂層上にSiO2膜などの無機
絶縁膜層を設けている場合には、耐熱性絶縁性樹脂層と
無機絶縁膜層間の付着力が最も弱く、それに対して基板
と耐熱性絶縁性樹脂層間は信頼性的に問題がない。ただ
し、本発明には耐熱性絶縁性樹脂層上の無機絶縁膜層を
含まない場合もある。本発明により切断部や端部には耐
熱性絶縁性樹脂層以外の薄膜が存在しないので、耐熱性
絶縁性樹脂層とその上の薄膜との間の付着力が弱まった
り剥がれたりすることがなくなる。耐熱性絶縁樹脂層上
で上層が下層の端部を被うように形成されておれば、付
着力がより強まり、信頼性が高まる。
【0010】
【実施例】図3は第1の実施例を表わす。図1と同一の
部分には同一の記号を用いる。基板1としてステンレス
板が用いられ、その表面は保温層としての耐熱性絶縁樹
脂層のポリイミド層2によって被われている。ポリイミ
ド層2は基板1上にポリイミド溶液をスピンコート法な
どにより塗布し、硬化させたものである。硬化後のポリ
イミド層2の膜厚は約15μmである。
【0011】ポリイミド層2上には付着強度を高めるた
めにSiO2膜3が500〜3000Åの厚さに形成さ
れている。SiO2膜3上には抵抗体膜4と、全ての発
熱体4aに通電用電源を供給する共通電極5a、及び発
熱体4aを個別に選択する選択電極5bが形成されてい
る。SiO2膜3、抵抗体膜4、電極5a,5bはそれ
らの端部が基板1の端部よりも内側に存在するように形
成されている。保護膜6はSiO2膜3、抵抗体膜4、
電極5a,5bの端部及びボンディングパッド部以外の
表面を被うように形成されている。保護膜6の端部も基
板1の端部よりも内側に存在している。この発熱基板
は、例えば幅が45mmで長さが270mmの大きさの
大判の基板を用い、複数個のサーマルヘッド用に発熱体
や電極が形成されたものをそれぞれのサーマルヘッド用
に切断して得られたものである。
【0012】図4は第2の実施例を表わす。ポリイミド
層2が基板1の端部にまで形成されている点は図3と同
じである。SiO2膜3よりも抵抗体膜4の端部の方が
外側まで形成されてSiO2膜3の端部を被っており、
また電極5a,5bの端部が抵抗体膜4の端部よりも外
側に形成されて抵抗体膜4の端部を被っている点で図3
のものとは異なっている。保護膜6はさらに電極5a,
5bの外側よりも広い領域に形成されている。最も広い
領域に及ぶ保護膜6の端部も基板1の端部よりも内側に
存在している。
【0013】次に、図3の実施例の製造方法を図5によ
り説明する。 (A)基板1上にポリイミド層を20〜40μmの厚さ
に塗布する。塗布方法にはディップ法やスピンコート法
など種々の方法を用いることができる。ポリイミド層を
ベーキングする。ベーキング温度は例えば初めに130
〜150℃でベーキングして半硬化状態とし、その後2
00℃に上げ、さらに300〜350℃まで上げて全硬
化状態とする。全硬化状態となったポリイミド層2の膜
厚は塗布膜厚の約1/2に減少し、この場合10〜20
μm程度となる。ボンディング特性を上げるための硬質
無機絶縁膜としてSiO2膜3を1000〜3000Å
の厚さにスパッタリング法により堆積する。その上に抵
抗体膜4として例えばTaSiO2膜を約500Åの厚
さにスパッタリング法により堆積する。抵抗体膜4の厚
さは発熱体の抵抗値により設定する。その上に電極膜5
として例えばアルミニウム膜を約1.2μmの厚さに蒸
着法により堆積する。
【0014】(B)写真製版とエッチングにより電極膜
5、抵抗体膜4をパターン化して電極5a,5bと発熱
体4aを形成する。さらに、SiO2膜3も切断部Cや
端部Eに残らないように除去する。その後、CVD法や
スパッタリング法により保護膜を形成する。保護膜も切
断部Cや端部Eに残らないように写真製版とエッチング
によりパターン化する。その後、ダイシング法やスライ
シング法などにより基板1を切断して個々のサーマルヘ
ッドに分離する。
【0015】図4の実施例の製造方法を図6により説明
する。ポリイミド層2は図5と同様に形成する。SiO
2膜3を堆積した後、写真製版とエッチングにより基板
の切断部と端部のSiO2膜を除去する。その後に抵抗
体膜を堆積し、写真製版とエッチングによりパターン化
を施して抵抗体膜の端部がSiO2膜3の端部よりも外
側に位置して抵抗体膜がSiO2膜3を被い、かつ抵抗
体膜が基板の切断部や端部に及ばないようにする。その
後、電極膜を堆積し、パターン化を施して電極膜の端部
が抵抗体膜の端部よりも外側になるように、かつ電極膜
も切断部や端部には存在しないようにする。写真製版と
エッチングにより電極膜と抵抗体膜にパターン化を施し
て共通電極、個別電極、及び発熱体を形成する。その
後、保護膜を電極領域を被う領域で、かつ基板の切断部
や端部に及ばない領域に形成する。その後、基板を個々
のサーマルヘッドに切断する。
【0016】製造方法よっては大判の基板を用いない
で、最初から個々のサーマルヘッド用の基板を用いるこ
ともある。その場合には基板端部にはポリイミドなどの
耐熱性絶縁樹脂層以外の薄膜層が存在しないようにパタ
ーン化すればよい。基板、抵抗体、電極、保護膜などの
材質や膜厚は従来から用いられているものに任意に設定
することができる。また、無機絶縁膜3は省略すること
もできる。
【0017】
【発明の効果】本発明では個々のサーマルヘッドに形成
された状態では、基板端部には耐熱性絶縁樹脂層以外の
薄膜層が存在しないので、外部からの水分の侵入などに
よって膜剥がれなどの信頼性不良がおきにくくなる。耐
熱性絶縁樹脂層上の各層で上層が下層を被う構造にすれ
ば、膜剥がれなどの信頼性不良をより有効に防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のサーマルヘッドを示す断面図である。
【図2】大判基板からサーマルヘッドを切り出す状態を
示す概略平面図である。
【図3】一実施例を示す断面図である。
【図4】他の実施例を示す断面図である。
【図5】図3の実施例の製造方法を示す工程断面図であ
る。
【図6】図4の実施例の製造途中の工程を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 基板 2 ポリイミド層 3 SiO2膜 4 抵抗体膜 4a 発熱体 5a 共通電極 5b 選択電極 6 保護膜 C 切断部 E 大判基板の端部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面が耐熱性絶縁樹脂層を含む保温層で
    被われた基板上に少なくとも抵抗体膜による発熱体と、
    この発熱体に電流を供給する電極と、表面を保護する保
    護膜とを有するサーマルヘッドにおいて、前記耐熱性絶
    縁樹脂層は基板端部まで存在し、その耐熱性絶縁樹脂層
    上の各層の端部が基板端部より内側に存在することを特
    徴とするサーマルヘッド。
  2. 【請求項2】 耐熱性絶縁樹脂層上の各層は上層の端部
    が下層の端部より外側にきて順次下層を被っている請求
    項1に記載のサーマルヘッド。
  3. 【請求項3】 以下の工程(A)から(G)を含むサー
    マルヘッドの製造方法。 (A)大判の基板表面の全面に耐熱性絶縁樹脂層を形成
    する工程、 (B)その上に硬質無機絶縁体層を大判基板の切断部と
    端部を除いた領域に形成する工程、 (C)前記無機絶縁体層を被い、かつ前記切断部と端部
    には至らない領域に抵抗体膜を形成する工程、 (D)抵抗体膜を被い、かつ前記切断部と端部には至ら
    ない領域に電極膜を形成する工程、 (E)電極膜及び抵抗体膜にパターン化を施して電極と
    発熱体を形成する工程、 (F)前記切断部及び端部には至らない領域に保護膜を
    形成する工程、 (G)前記切断部で大判基板を切断する工程。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100452850B1 (ko) * 2002-10-17 2004-10-14 삼성전자주식회사 잉크젯 프린터의 프린트 헤드 및 그 제조방법
JP2008049657A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Rohm Co Ltd サーマルプリントヘッドおよびその製造方法
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