JPS61158475A - 感熱記録ヘツド - Google Patents

感熱記録ヘツド

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Publication number
JPS61158475A
JPS61158475A JP59277820A JP27782084A JPS61158475A JP S61158475 A JPS61158475 A JP S61158475A JP 59277820 A JP59277820 A JP 59277820A JP 27782084 A JP27782084 A JP 27782084A JP S61158475 A JPS61158475 A JP S61158475A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective layer
heating element
head
layer
heat generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59277820A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuaki Komatsu
克明 小松
Takuji Shibata
柴田 拓二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP59277820A priority Critical patent/JPS61158475A/ja
Publication of JPS61158475A publication Critical patent/JPS61158475A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

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】 イ、産業上の利用分野 本発明は感熱記録ヘッドに関する。
口、従来技術 感熱記録ヘッド(以下、単にヘッドと称す。)は被記録
紙または感熱紙等の被記録体に対して直接的若しくはイ
ンクフィルムを介して当接された状態で記録用の電気信
号によって発熱部がドツト状に選択加熱され、これによ
って被記録体に画像等を記録できるように構成されてい
る。
従来のヘッドでは一般に、絶縁体基板上に発熱体層を設
け、この上に多数の対向電極を形成させて発熱部を構成
し、その上を絶縁被膜で覆って対向電極や発熱体層を保
護するようにし、その対向電極を構成する信号電極に対
して例えば後述するライン方式にあっては集積回路(以
下、ICと称す。)部から目的とする画像パターンに対
応する信号を与えるようにしている。
上記のヘッドを駆動する方法として、印字の1ドツト分
について、パルス信号を送って発熱部を加熱し、次いで
冷却する方法が採られている。このパルス信号によって
前記発熱体層に供給される電力と前記絶縁被膜の表面温
度とは、連続ドツトの場合、第1図に示す如き関係にあ
る。
第1図に於いて、絶縁被膜の加熱は絶縁体基板を被覆す
るグレーズ層上に被着された発熱体層に生ずるジュール
熱によってなされ、グレーズ層は熱保持体としてこの熱
が絶縁体基板に逃げるのを防止する。また、絶縁被膜の
冷却は主としてその表面から放熱によってなされる。
被記録体にインクフィルムによって印字する場合、イン
クフィルムを構成するインク材料を溶融または昇華させ
るために必要な温度以上の絶縁被膜を加熱しなければな
らず、絶縁被膜の加熱温度は所定の温度以上とする必要
がある。この温度(第1図にT2で示す。)はインクフ
ィルムを構成する材料によって定まるが、通常400〜
500℃の範囲内にある。また、絶縁被膜の加熱直前の
温度(図中T o−1、To−Z 、To−3・・・・
・・To−7で示す。)は次の加熱に際して急速にT2
の温度に到達するように成る温度以上を保つよう、常時
適当な電力を発熱体層に供給するようにしている。なお
、T o −nは連続ドツトの場合、漸次上昇して成る
温度に限りなく近付くが、T、、の上記到達温度はT2
よりも余裕を以って低い温度T、以下に抑える必要があ
る。
却とによって生ずる熱応力に対して耐熱衝撃性に優れる
ことが、また、インクフィルムと摺接するために耐摩耗
性に優れることが望まれる。特に、最近の感熱記録装置
の高速化の要請から、絶縁層に対する上記諸特性につい
ての要求が厳しくなってきている。
絶縁層の材料としては、従来から酸化タンタル(Tax
es)が広く用いられているが、Ta205は熱伝導率
が低くて放熱が充分ではなく、ヘッドの感度も低い上に
、耐摩耗性が不足して耐久性に劣る。炭化珪素(SiC
)も絶縁層材料に使用される例があり、硬質で耐摩耗性
に優れ、熱伝導率も高いのであるが、脆くて耐熱衝撃性
に劣る。
絶縁層材料をSi3N4としたヘッドも提案されている
(特開昭56−30875号公報)が、5i3NaもS
iCと同様に熱伝導率、耐摩耗性の点では優れているも
のの、耐熱衝撃性に劣り、亀裂が発生し易い。
絶縁層材料をSiOxNyとしたヘッドも提案されてい
る(特開昭57−74177号公報)が、SiN、O。
は耐熱衝撃性は良好であるものの、耐摩耗性はS i 
3 N mに較べて劣っている。
上記のような次第で、前述した諸特性の総べてを満足す
る絶縁層を備えたヘッドは見当らないのが現状である。
ハ3発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
高速印字を行っても良質な記録が得られ、充分満足し得
る耐久性を示すヘッドを提供することを目的としている
二1発明の構成 即ち、本発明は、少なくとも発熱部上に、酸化窒化珪素
(SiOXNy)を主成分とする第1の保護層が設けら
れ、この第1の保護層の上に窒化珪素を主成分とする第
2の保護層が設けられている感熱記録ヘッドに係る。
上記第1の保護層は、前述した絶縁被膜として機能して
いることは言う迄もない。
ホ、実施例 始めにヘッドの発熱部及びその周辺について本発明の詳
細な説明する。
ヘッドは、ヘッドを固定した状態で記録するライン方式
と、ヘッドを記録紙の送り方向に直角の方向に移動させ
ながら記録するシリアル方式との2方式に大別される。
先ずライン方式について説明する。
第2図に例示するように、ヘッド20は共通の基板(こ
の例ではアルミニウム基板)1上に、発熱部2を設けた
絶縁体基板(例えばアルミナ等のセラミック基板)3と
、多数(例えば64個)のICチップ4を固定したプリ
ント基板(例えばガラス・エポキシまたはセラミック板
)5とが一定の間隙6を置いて対向して固定されている
。ICチップ4と発熱部2との電気的接続は、上記間隙
6上にてプリント基板5と絶縁体基板3との間に架は渡
されたフィルムキャリアテープ7によって行われている
この接続方式を第3図及び第3図のIV−IV線に沿う
拡大断面図である第4図で詳述する。
絶縁体基板3上に下地となる酸化珪素膜(グレーズ層)
16が設けられ、この上に発熱体(例えば窒化タンタル
)層8が形成され、更にこの上に、例えばアルミニウム
製の共通の電極9と、同発熱体層8上において電極9の
長さ方向に多数本配列せしめられている例えばアルミニ
ウム製の信号電極10とが設けられている。これら両電
極9と10との各対向部分11によって発熱部2が形成
されている。一方、ICチップ4は一定個数毎に、30
で示した分離ラインで互いに接合された別々のプリント
基板5上にマウントされ、プリント基板5上に所定パタ
ーンに設けられた例えばアルミニウム製の配線12に対
し、Au又はAIl等のワイヤ13によってワイヤボン
ディングされている。なお、上記の各配線パターンは簡
略図示されている。
フィルムキャリアテープ7は、例えばポリイミド基板1
4上に、上記信号電極10及び配線12に対応した本数
(例えば64本但し、図では6本に省略して示しである
。)の例えば銅箔型のリード15が接着されたものから
なっている。これらのり−ド15と信号電極10及び配
線12との接続は所謂ビームリード方式で行って良く、
リード15の両端部を予め幾分張出させておき、ここを
熱圧着して接続を行うことができる。
なお、上記した各電極または配線の形式、ICチップの
マウント及びワイヤボンディングは、公知の半導体装技
術によって行えるので、それらの詳細は省略する。また
、絶縁体基板3上には更に、耐摩耗性保護層(絶縁被膜
)17が被着される。
上記したヘッドの発熱部2に於いては、第5図及び第5
図のVl−Vl線に沿う矢視断面図である第6図に示す
如く、例えば窒化タンタル発熱体(抵抗体)層8上には
配線9.10上も含めてSiO,N。
からなる第1の保護層(絶縁被膜)17で被覆され、そ
の上に窒化珪素例えばS ii N sからなる第2の
保護層18で被覆、保護されている。
次にシリアル方式について説明する。
シリアル方式にはヘッドが一列に配置される縦一列印字
方式と、ヘッドがマトリックス状に配置される指運次印
字方式の2方式があるが、発熱部の構造は両者に共通し
ているので、ここでは縦一列印字方式について説明する
ヘッドの配置は、第7図に示すように、ヘッド120に
は、発熱部102が記録紙(図示せず。)の送り方向X
に平行の方向に一列に配置され、ヘッド120は記録紙
の送り方向Xに直角の方向Y方向に移動しながら印字す
るようになっている。
第8図に示すように、絶縁体基板103上に直線状に設
けられたグレーズ層116上を横切って配列されている
、発熱体層108の片側は共通の電極109に接続し、
他の側は信号電極110に接続し、発熱部102へ送ら
れる信号を信号電極110から送るようになっている。
このヘッド120は、信号電極110から選択的にパル
ス信号によって発熱部102が選択的に発熱し、第7図
に示すY方向に移動しながら印字するようになっている
発熱部102の構造は第8図のIX−IX線に沿う矢視
拡大断面図である第9図に示すように、絶縁体基板10
3上に被着されたグレーズ層116には発熱体層108
が被着され、発熱体層108の上には間隙111を以っ
て相対向する共通電極109と個別の信号電極110と
からなる対向電極が被着され、間隙111に発熱部10
2が形成される。
電極間隙111下の発熱体層108と電極109.11
0はS i OX N yからなる第1の保護層(絶縁
被膜)117によって被覆、更にその上に窒化珪素例え
ば5i3N4からなる第2の保護層118によって被覆
、保護されている。
なお、ヘッドを構成する各構成部分の材料は、前記ライ
ン方式に於けるそれらと変るところはない。
上記のような構造とすることにより、全熱部温度の急激
な上昇、下降の繰返しによって発生する   ″熱応力
を耐熱衝撃性に優れる第1の保護層で吸収し、耐摩耗性
に優れる第2の保護層でインクフィルムとの摺接による
摩耗を抑え、優れた耐久性を示すヘッドとすることがで
きる。
前記の例のほかに、S 10 x N yは、酸素が多
く窒素が少ない程(Xの値が大きく、yの値が小さい程
)耐熱衝撃性が改善され、酸素が少ない程(Xが0に近
付く程)耐摩耗性が向上して5iiN4のそれに近付く
ので、第1の保護層は、下側でx/yを大きくして耐熱
衝撃性を一層改善し、第2の保護層に近付くに従って、
連続的又は段階的にx/yを小さくして耐摩耗性を改善
する(第1、第2の保護層を含めて耐摩耗性に優れる層
を厚くする)と共に、第1、第2の保護層の境界で共者
の化学組成を近付けることによって両者の密着性を改善
するようにすることもできる。
また、酸化物層が発熱体層に直接被着していると、使用
中に発熱体層が酸化されて抵抗値が変化するという問題
がある。第1の保護層は酸化窒化物であるので、酸化物
層に較べて上記の問題は軽微であるが、ライン方式を例
に挙げて第10図に拡大図示するように、第1の保護層
17と発熱体層8との間にSi:+N、の層18−2を
設けることにより、上記の問題を完全に解決することが
できる。この層18−2の厚さは例えば1000人程度
0薄層としておけば、熱衝撃による亀裂の発生は起らな
いで済む。
へ1発明の詳細 な説明したように、本発明に基くヘッドは、少なくとも
発熱部上に、酸化窒化珪素(StO,Ny )を主成分
とする第1の保護層が設けられ、この第1の保護層の上
に窒化珪素を主成分とする第2の保護層が設けられてい
る構造としであるので、発熱部の急激な温度変化の繰返
しによる亀裂の発生がなく、熱の伝導も良好であり、耐
摩耗性にも優れており、長期の高速記録が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はパルス信号と発熱部温度との関係を経時的に示
すグラフである。 第2図〜第10図は本発明の実施例を示すものであって
、 第2図はライン方式の感熱記録ヘッドの部分概略斜視図
、 第3図は第2図の拡大平面図、 第4図は第3図のIV−IV線拡大断面図、第5図は第
3の部分拡大平面図、 第6図は第5図のVI−VI線断面図、第7図はシリア
ル方式の感熱記録ヘッドの部分概略平面図、 第8図は第7図の部分拡大平面図、 第9図は第8図のIX−IX線拡大断面図、第10図は
ライン方式の他の例を示す拡大断面図 である。 なお、図面に示された符号に於いt、 2.102・−−−−−−−−−−−〜・発熱部3.1
03−−−−−−−−−−−一・−絶縁体基板8.10
8−−−−−−−−−−−−−一発熱体層9.10.1
09.110・−−−−−−−−−−−−一電極16.
116−−−−−・−・・−・グレーズ層11.11 
T−・−−−−−一−−−・第1の保護層18.118
−・−−−−−−−−−一一第2の保護層1 B −2
−−−−−−−−・−・−他の保護層20.120−−
−−−−−−・−一一−−感熱記録ヘッドである。 代理人 弁理士  逢 坂  宏 第2図 第5図 第6図 第7図 第8図 1+J:jIIQ   IT(J 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 少なくとも発熱部上に、酸化窒化珪素(SiO_x
    N_yを主成分とする第1の保護層が設けられ、この第
    1の保護層の上に窒化珪素を主成分とする第2の保護層
    が設けられている感熱記録ヘッド。
JP59277820A 1984-12-31 1984-12-31 感熱記録ヘツド Pending JPS61158475A (ja)

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JP59277820A JPS61158475A (ja) 1984-12-31 1984-12-31 感熱記録ヘツド

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JP59277820A JPS61158475A (ja) 1984-12-31 1984-12-31 感熱記録ヘツド

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JPS61158475A true JPS61158475A (ja) 1986-07-18

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ID=17588713

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