JPS5835482Y2 - 集積化サ−マルヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はファクシミリ記録に適した感熱記録装置用の集
積化サーマルヘッドに関する。

近年ファクシミリ装置にむいては記録ヘッドとしてのコ
スト／パフォーマンス性の良さ、装置構成の小型化、取
扱いの簡便性、ｐよび低ランニングコスト性ら、他の記
録方式に比し秀れている理由によシ感熱記録方式が着目
され、介所で本方式を用いたファクシミリ装置の実用化
が計られている。

感熱記録は一般には絶縁基板上に設けられた主として一
列に配置された多数の発熱抵抗体とそのリード電極釦よ
び発熱抵抗体表面を被覆して成る耐摩耗層とから構成さ
れたサーマルヘッドを用い発熱抵抗体に記録信号電流を
通電し、発熱させ、その時発生するジュール熱を感熱記
録紙へ与えて発色させ記録を行うものである。

従来ヨりこのサーマルヘッドとしては発熱抵抗体の材料
および製造方法の違いによって、厚膜形薄膜形、半導体
形の３つがあるが、実用上重要なものは前二者である。

サーマルヘッドとしての具備条件としては、性能の面で
低消費電力で抵抗値のばらつきが少なく、高分解能であ
ること、コストの面で安価に製造できることが挙げられ
るが厚膜形と薄膜形とはこの面で二律背反関係にあり、
厚膜形は安いが性能が劣り薄膜形は性能は良いが高価で
あると言われて来ている。

従来の薄膜形サーマルヘッドはその製造技術故に微細パ
ターン形式が容易に可能であるために性能が良いが、反
面、この製造技術故に多大な工数を費すため高価である
矛盾をかかえていた。

こうした観点に鑑み、本考案者らは既に実願昭５２−７
０９６５（本考案の名称；集積化サーマルヘッド）によ
って、高性能でしかも安価な薄膜発熱抵抗体を用いたサ
ーマルヘッドを提案し、前述した矛盾の解決の糸口を与
えていた。

第１図は先願によるサーマルヘッドの具体的断面構造を
示す図で、絶縁基板１０上に厚膜技術により厚膜リード
電極１１と、その対向する厚膜り−ド電極間に蓄熱層１
２が形成されさらにその上に薄膜技術により薄膜抵抗体
の酸化防止膜１５、耐摩耗層１６が順次重ねて形成され
ている。

さらに図示はされていないが、厚膜リード電極は同一絶
縁基板上でさらに延長されてマトリクス回路の共通リー
ド電極、分離ダイオード電極、クロスオーバ配線等が厚
膜技術によって形成されてｐす、このような構造を持つ
ことにより性能を決定する発熱抵抗体部は薄膜技術で、
その他の部分は量産性があり、簡単な工数で作成できる
厚膜技術で構成されていることより、従来の厚膜形、あ
るいは薄膜形のサーマルヘッドに比ベコスト／パフォー
マンス性が改良されたサーマルヘッドとなっている。

同図に訃いて蓄熱層１２は発熱抵抗体１３で発生した熱
を絶縁基板１０へ放散するのを防ぎ、酸化防止層１５、
耐摩耗層１６を介して感熱記録紙へ有効に伝達する役目
を担うものであってこの材料としては絶縁基板１０の熱
伝導率よシも小さい値をもつ材料例えばガラスが用いら
れ、またこの厚みによっても効率が変化し熱応答速度な
どを考慮すると、６０μｍ前後の厚みが必要とされる。

しかしながら前記蓄熱層１２０所要厚み６０μｍ前後と
いう厚みのために実際の装置上問題が発生する欠点をも
つことが明らかになった。

すなわち、第１図に訃いて蓄熱層１２の端部のだれの部
分で薄膜リード電極１４を形成する工程中のフォトレジ
ストパターンの形成が精度良（出来にくいということで
ある。

通常フォトレジストの塗布は回転塗布器でもって遠心力
によって余分なフォトレジストを吹きとばして均一なフ
ォトレジスト膜を作るように行われるが、前記蓄熱層１
２のだれのために、この部分には他よりも数倍厚いフォ
トレジストの膜が形成されてし１うため、このだれ部分
のレジストを完全に現像をしようとした場合、必要とす
る部分は過現像となシ、正規のパターンが精度良く形成
できないという問題である。

以上の問題は蓄熱層１２の厚みが厚いためであり、薄く
すれば無関係になるが薄いと熱の利用効率が悪くなる矛
盾を生ずる。

本考案はかかる点に鑑み成されたもので、その欠点を克
服し、低消費電力で、高分解能で、抵抗の均一性が良い
発熱抵抗体を有し、しかも低価格で量産性に富む集積化
サーマルヘッドを提供することにある。

本考案によれば、絶縁基板上に設けた第１の蓄熱層と該
第１の蓄熱層上に対向する二つを１組とする複数個の厚
膜リード電極と該対向する厚膜リード電極間に設けられ
た第２の蓄熱層と、前記厚膜リード電極の組数に応じ、
互いに独立して前記第２の蓄熱層上に設けられた薄膜発
熱抵抗体と該発熱抵抗体の両端と前記厚膜リード電極と
を接続する薄膜リード電極と前記薄膜抵抗体を被覆する
酸化防止膜、耐摩耗層の該順序から成る二重層とから少
な（とも構成されたことを特徴とする集積化サーマルヘ
ッドが得られる。

以下本考案についてその一実施例を図面とともに説明す
る。

第２図は本考案による集積化サーマルヘッドの主要部を
発熱抵抗体の厚さ方向にみた断面図であり、２１はアル
ミナセラミックなどによる絶縁基板でその表面には厚み
が４０〜５０μｍ前後になるように絶縁基板２１の全面
に結晶化ガラスペーストをスクリーン印刷し、高温中で
焼き付けた第１の蓄熱層２２が設けられている。

さらに第１の蓄熱層上には金ペーストらをスクリーン印
刷し高温中で焼き付けた対向する厚膜リード電極２３と
図示していないが前記、厚膜リード電極２３がさらに延
長されてマトリクス回路の共通リード、分離ダイオード
電極、クロスオーバ配線やその他の電極端子が同時に設
けられている。

前記第１の蓄熱層２２の厚みは４０〜５０μあるので、
この表面に直接に薄膜抵抗体を作成しても良いように思
えるが前記第１の蓄熱層は結晶化ガラスを用いて作られ
ているため、その材料特有の性質によう表面の凹凸は５
μｍ前後の粗さになって訃り、実用的な薄膜抵抗体の膜
厚に比べ１００倍程度になっているため、事実上発熱抵
抗体が形成不可能である。

したがって、薄膜抵抗体を設けるべき面を平滑にする現
めの目的と更に蓄熱作用を向上するために前記対向する
厚膜リート電極の間に厚み１０〜２０μｍ程度にガラス
ペーストをスクリーン印刷し、高温中で溶融し、平滑な
面をもった第２の蓄熱層２４が設けられる。

このとき、図示されていないが前記クロスオーバ配線部
の絶縁層も同一材料で形成すれば製造工程が少な（て済
む利点がある。

次に前記第２の蓄熱層２４上に通常窒化タンタル（Ｔａ
２Ｎ）、ニクロム等をスパッタ蒸着シ、フォトエツチン
グによシ互いに独立した薄膜発熱抵抗体２５を設け、さ
らに前記厚膜リード電極２３と薄膜発熱抵抗体２５を含
む表面に、金、白金等の良導電体の一層あるいは複層、
あるいはその上下間の接着力を高めるたみに図示はして
いないがクロム、ニクロム、チタン、モリブデン等の接
着力の優れた厚み０．１μｍ程度の薄膜層が上記良導体
層の上層、下層あるいは上下層に重なるように蒸着すれ
、フォトエツチングにより作られた薄膜リード電極２６
が前記薄膜抵抗体２５端子の役割を果して前記厚膜リー
ド電極２３に接続される。

ここで前記第２の蓄熱層の厚みが１０〜２０μｍと先願
のものより 程度と薄いので、そのだれの段差が少な（
、ために前記薄膜リード電極２６の作成時のフォトレジ
スト工程で支障が生じることなく精度よく発熱抵抗体部
が形成できるようになる。

このあと、前記薄膜発熱抵抗体２５と薄膜リード電極２
６の全表面を含む表面に厚み数μｍのＳｉＯ２、あるい
はＡ Ｉ２０３等がスパッタされてなる酸化防止膜２７
と厚み１０μ程度のＴａ２０５あるいはＡｌ２Ｏ３等が
スパッタされてなる耐摩耗層の順序の二重層を設けて集
積化サーマルヘッドが完成されている。

以上詳述したように本考案による集積化サーマルヘッド
は蓄熱層を二つの部分に分けることによりこれまでの欠
点でめった製造上の問題を解決し、薄膜技術と厚膜技術
の良さを活かした構造により印字品質が良く・低消費電
力で量産性に富んだすなりちコスト／パフォーマンス性
に優れた集積化サーマルヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の集積化サーマルヘッドの主要部の断面構
造を示し１０は絶縁基板、１１は厚膜リード電極、１２
は蓄熱層、１３は薄膜発熱抵抗体、１４は薄膜リード電
極、１５は酸化防止膜、１６は耐摩耗層である。 第２図は本考案による集積化サーマルヘッドの主要部の
断面構造を示し、２１は絶縁基板、２２は第１の蓄熱層
、２３は厚膜リード電極、２４は第２の蓄熱層、２５は
薄膜発熱抵抗体、２６は薄膜リード電極、２７は酸化防
止膜、２８は耐摩耗層である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 絶縁基板上に設けた第１の蓄熱層と、該第１の蓄熱層上
   に対向する二つを１組とする複数組の厚膜リード電極と
   該対向する厚膜リード電極間に設けられた第２の蓄熱層
   と前記厚膜リード電極の組数に応じ、互いに独立して前
   記第２の蓄熱層上に設けられた薄膜発熱抵抗体と該発熱
   抵抗体の両端と前記厚膜リード電極とを接続する薄膜リ
   ード電極と前記薄膜抵抗体を被膜する酸化防止膜、耐摩
   耗層の該順序から成る二重層とから少なくとも構成され
   たことを特徴とする集積化サーマルヘッド。