JPS6248567A - サ−マルヘツド - 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〕 本発明はサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッド
、特に薄膜型のサーマルヘッドに関する。

〔従来技術および問題点〕

サーマルプリンタに搭載するサーマルヘッドは、例えば
複数個の発熱抵抗体素子を同一基板上に直線的に配列し
、情報に従ってこの発熱抵抗体素子を通電加熱させて、
感熱記録紙に発色記録させ、あるいはインクリボンを介
して、普通紙に転写記録するために用いられる。

第２図、第３図は、従来のこの種サーマルヘッドの一般
構造例を示すものである。図において、セラミック基板
等の絶縁性基板１上には、蓄熱層として機能するガラス
からなるグレーズ層２が形成されており（第２図におい
ては、絶縁性基板１の略全面に、第３図においてはその
発熱抵抗体形成予定領域に断面が弧状のものとしてそれ
ぞれ形成されており）、このグレーズ層２の上にＴａｚ
Ｎ等からなる発熱抵抗体層３が蒸着、スパッタ等で被着
された汲、エツチングされて、複数個直線状に配置・形
成されている。この発熱抵抗体層３の上には、さらにこ
の発熱抵抗体層３に対して給電するための給電体層４が
形成されている。この給電体Ｎ４は、例えばアルミニウ
ム等からなるもので、蒸着、スパッタリング等で被着さ
れた後、エツチングによって所望形状のパターンに形成
され、各発熱抵抗体層３の両側に各々一方が共通電極と
して、他方が個別リード電橋としてそれぞれ引出されて
いる。そして、この共通電極および個別リード電極とし
て対をなす給電体層４，４間において、１ドツト相当分
の発熱開城を形づくられた各個独立した発熱抵抗体３は
、対をなす給電体層４゜４間に電圧を印加することによ
って発熱されるようになっている。なお、４ａは、エツ
チングによって形成された、給電体層４の分断部である
。

上記発熱抵抗体層３および給電体層４の上には、これら
の保護層７が形成されている。この保護層７は発熱抵抗
体層３を酸化による劣化から保護する５ｔＯ２などから
なる耐酸化層５と感熱記録紙（図示せず）等との接触に
よる摩耗から発熱抵抗体層３および給電体層４を保護す
るＴ　ａ　ｚ　Ｏｓ等からなる耐摩耗層６とからなって
おり、該保護層７は端子部以外のヘッド面のすべてを覆
うようになっている。この保護層７は、スパッタリング
等の手段によって耐酸化層５および耐摩耗Ｎ６が順次形
成され、然る後、最終工程で、絶縁性基板１を分割して
所望のサーマルヘッドチップを得るようになっている。

なお、近年サーマルプリンタの印字品質の改良が進みサ
ーマルヘッドの構造は第２図のように平面上に発熱抵抗
体層３を配置したものから、第３図のような部分グレー
ズ１ｉ２をもうけ、その頂面部に発熱抵抗体層３を配置
させ、感熱記録媒体に対する接触をよくして比較的低電
力で高印字品質を得るようになってきている。

しかしながら、第２．第３図の構成においては発熱抵抗
体層３をはさんで給電体層４が分断しているため、分断
部４ａは保護層７に凹部７ａを生じさせることになり、
印字に際して感熱記録媒体に対して空隙を生じるから、
効率よく熱の伝導が行えず印字濃度かうすいものとなり
易い。この点を解消するために印加エネルギーを増大さ
せて印字濃度を高めようとすると、熱歪の増大によって
サーマルヘッドの寿命が劣化するという問題を生じた。

また、分断部４ａが存在するため、給電体層４のエツジ
部に印字の際集中荷重が働き、保護Ｎ７にクラックや剥
離が生じ易く、この場合発熱抵抗体層３の酸化等による
抵抗値の変動で、実質上印字不能になる等の欠点を有す
るものであった。

〔発明の目的〕

従って本発明の目的とするところは、上述の従来欠点を
解消し、感熱記録媒体との接触性が良好で、効率の良い
熱伝導が行なえて、且つ摺動によって機械的損傷を受け
る虞れのないサーマルヘッドを提供するにある。

また、本発明の他の目的とするところは、斯るサーマル
ヘッドを比較的製造容易な手法で得られるようにするこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明の上記目的は、絶縁性基板と、該絶縁性基板上に
形成したグレーズ層と、該グレーズ層上に直線的に配置
形成され各々が独立した複数個の発熱抵抗体層と、該各
発熱抵抗体層上に形成された対をなす給電体層と、上記
対をなす給電体層間の発熱抵抗体層上に選択的に被着し
た第１の保護層と、該第１の保護層並びに前記給電体層
上に形成した第２の保護層とを備えたサーマルヘッドに
よって概略達成される。

また、本発明の好ましい実施態様によれば、前記第１の
保護層は蒸着によって形成され、蒸着前にその表面の清
浄化前処理工程を省くことによって生じる第１の保護層
と前記発熱抵抗体層との密着強度、並びに第１の保護層
と前記給電体層との密着強度との差を利用して、発熱抵
抗体層上のみに密着・接合される。

また、本発明の好ましい実施態様によれば、前記第１の
保護層は、Ｓ　ｉｃ、　Ａ　Ｉ！　ｚｃ）＋、　Ａ　１
２　Ｎ等の熱伝導率の良い絶縁性材料によって形成され
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を第１図に示したＩ実施例によって
説明する。同図は、前記第３図示の構成と同様に、絶縁
性基板上に断面弧状の部分グレーズ層を設けたタイプの
サーマルヘッドの要部断面を示しζおり、同図において
、従来構成と対応するものには同一符号を付し、その詳
細は省略する。

該実施例において、グレーズ層２を設けた絶縁性基板ｌ
上に、Ｔ　ａ　ｚ　Ｎからなる発熱抵抗体層３を被着、
エツチングし、次にＡｉｔからなる給電体層４を積層、
被着し、フォトリソ技術によって給電体Ｎ４に分断部４
ａを形成すると共に、所望幅の共通電橋と個別リード電
橋とに分離するまでは従前と同一である。

然る後、通常行なわれる蒸着前処理工程、即ち、密着力
を得るための表面清浄化前処理工程（例えば、プラズマ
アッシングやスパッタエツチング等）を行なうことなく
、前記分断部４ａを含む少くともサーマルヘッド形成領
域に、Ｓ　ｉ　Ｃ、Ａ　ｅ　Ｚ　Ｏ３゜Ａｌｘ等の熱伝
導性の良い絶縁性材料（第１の保護層）８が蒸着によっ
て被着される。この絶縁性材料８ば、上述の表面清浄化
前処理を省くと、発熱抵抗体層３との密着力は良好であ
るが、Ａ７！からなる給電体Ｎ４との密着力は極度に弱
いものとなる。即ち、絶縁性材料８と給電体Ｎ４とは応
力によって簡単に剥離する性質があるので、給電体Ｎ４
上の絶縁性材料８はブラッシング等を伴う水洗によって
容易に除去でき、発熱抵抗体層３上に被着された絶縁性
材料８が選択的に残されることになる。従って、これが
前記分断部４ａによって生じた凹部を補填する第１の保
護層８となって、後述する第２の保ｆｉｌ’！！７を形
成しても前述した従来例の如くその表面に凹部７ａを生
じさせない補填材として機能すると共に、良好な熱伝導
率を有するので、感熱記録媒体への熱伝導を損うことも
ないようになっている。なお、図示した実施例において
は、第１の保護層８の膜厚と給電体層４の膜厚とを略同
−としているが、第１の保護層８の厚膜を給電体層９の
それよりも厚くして、発熱領域のみを局部的に突出させ
るようにすることも可能である。

上述の如くして第１の保護層８が形成された後、外部接
続用の端子部（図示せず）をマスキングしてから、絶縁
性基板１０表面は前述したような清浄化前処理を充分に
施こされ、この後、Ｓ　ｉ　Ｏｔからなる耐酸性化層５
およびＴａ、ＯＳからなる耐摩耗層６より構成される第
２の保護層７が、スパッタリングによってＴ　ａ　ｚ　
Ｎ　＊　　Ａ　ｊ２に対して密着性良く被着されること
になる。この第２の保護層７は前記従来例の保護層７と
対応するもので、その表面には凹部のない極めて円滑な
摺動曲面を有する断面形状となる。勿論、前記第１の保
護層８の膜厚を給電体層４の膜厚よりも大きくすること
によって、発熱領域のみを突出させることも可能である
。そして、この後、絶縁性基板１は必要に応じカッティ
ングされて、所望のサーマルへラドチップが得られるこ
とになる。

なお、実施例においては、第２の保護Ｊｉ７を２層とし
たが、１層としても良いことは勿論である。

また、上記実施例においては、給電体層４の材料として
アルミニウムを用いたものについて説明したが、これに
代えてＡｔ１ＣｕやＮｕ等を用いても同様の効果を奏す
ることができる６〔発明の効果〕 以上の如く本発明によれば、給電体層をエツチングする
ことによって生じた凹部を、第１の保護層によって充填
してから第２の保護層を形成・被着するため、発熱領域
の表面に従前生じた凹部を無くすことができると共に、
必要に応じこの部分を凸部とすることも可能となって、
サーマルヘッドの発熱領域表面と感熱記録媒体との圧接
性が著しく改善される。従って、熱伝導が良好となって
、低電力で発色濃度が高い印字データが得られる。

また、サーマルヘッドにおける感熱記録媒体との摺接面
も滑らかな曲面となって、従来のように凹部の存在によ
る局部的な集中応力も働かず、機械的な保ｌ！眉損傷を
生じる虞れもなく、サーマルヘッドの長寿命化を企れる
。

加えて、表面の清浄化前処理工程を省くことによる膜の
密着強度の差を利用して、給電体層によって生じた凹部
を補填するため、微細なマスキング選択エツチング等を
要せず、極めて製造容易で、その工数も簡略化できる。

また、第１の保護層に熱伝導性の良い材料を用いること
によって、感熱記録媒体との密着性が良好なことと相撲
って、より一層熱伝導が良好となる等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係るサーマルヘッドの要部
断面図、第２図および第３図は各々異なる従来例に係る
サーマルヘッドの要部断面図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・グレーズ層、３・・・発
熱抵抗体層、４・・・給電体層、４ａ・・・分断部、５
・・・耐酸化層、６・・・耐摩耗層、７・・・第２の保
護層、８・・・第１の保護層。 代理人　　弁理士　　　弐　　顕　次　部第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板と、該絶縁性基板上に形成したグレー
   ズ層と、該グレーズ層上に直線的に配置形成され、各々
   が独立した複数個の発熱抵抗体層と、該各発熱抵抗体層
   上に形成された対をなす給電体層と、上記対をなす給電
   体層間の発熱抵抗体層上に選択的に被着した第１の保護
   層と、該第１の保護層並びに前記給電体層上に形成した
   第２の保護層とを備えたことを特徴とするサーマルヘッ
   ド。
2. （２）前記第１の保護層は蒸着によつて形成され、蒸着
   前にその表面の清浄化前処理工程を省くことによつて生
   じる第１の保護層と前記発熱抵抗体層との密着強度、並
   びに第１の保護層と前記給電体層との密着強度との差を
   利用して、発熱抵抗体層上のみに密着・接合されること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のサーマル
   ヘッド。
3. （３）前記第１の保護層は、ＳｉＣ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、
   ＡｌＮ等の熱伝導率の良い絶縁性材料よりなることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のサーマルヘッ
   ド。