JPS63122576A

JPS63122576A - サ−マルヘツド

Info

Publication number: JPS63122576A
Application number: JP61268869A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Yoshida; 雅昭吉田; Shoji Matsumoto; 庄司松本
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1988-05-26

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】（技術分野）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る。

（従来技術）サーマルヘッドでは、セラミック基板表面に長手方向に
沿って発熱素子が列状に配列され５発熱素子の一端は選
択電極に接続され、発熱素子の他端は、ｆ！源又はグラ
ンドに接続される共通電極に接続されている。発熱素子
、選択電極及び共通電極は全て基板表面上に形成されて
いる。

共通電極には多数の発熱素子が共通に接続されるので、
大きな電流容量を必要とする。そのため、共通電極が占
める面積が大きくなり、基板サイズが大きくなり、サー
マルヘッドを組み立てた場合のモジュール全体のサイズ
が大きくなってしまう問題がある。

また、基板サイズが大きくなることから、サーマルヘッ
ドの製造プロセスで使用する装置のコストが高くなる問
題もある。

（目的）本発明は共通電極が基板の表面部分で占める面積を小さ
くすることによって、サーマルへラドモジュールを小型
化し、低価格にすることを目的とするものである。

（構成）本発明のサーマルヘッドでは、発熱素子の一端が共通電
極に接続されており、基板自体又は基板に嵌め込まれた
全屈部材が共通電極の一部として用いられる。

以下、実施例について具体的に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を表わしたものであり、
１個の発熱素子に沿って切断した状態を表わしている。

２は金属基板であり、金属基板２の表面には耐熱・絶縁
性薄膜４が形成されている。耐熱・絶縁性薄膜４には基
板２の長手方向（紙面垂直方向）に沿って溝５が設けら
れ、１か５内には全１Ｍ層６が形成されている。

耐熱・絶縁性薄膜４の表面には、選択電極８と共通ｆ！
！極１０が形成され１選択電極８と共通電極１０が対向
する発熱素子領域には抵抗体１２がパターン化されて形
成されている０選択な極８は抵抗体１２ごとに個別にパ
ターン化されており、共通電極１０は基板の長手方向に
沿って帯状に形成されている０選択な極８は駆動用ＩＣ
（図示略）に接続されるが、選択電極８のその接続部分
を除いて選択電極８．共通電極１０及び抵抗体１２の上
からパッシベーション膜１４が形成されている。

基板２としては例えばアルミニウムが使用される。耐熱
・絶縁性薄膜４としては例えばポリイミド膜が使用され
る。耐熱・絶縁性薄膜４は塗布により形成することがで
きる。耐熱・絶縁性薄膜４の溝５はホトリソグラフィ技
術により形成することができる。溝５内の金属層６は、
例えばアルミニウムなどの金属を、メッキ、蒸着、スパ
ッタリング、又はスクリーン印刷などの方法によって形
成することができる１選択電極８及び共通電極ｌＯは下
からＮｉ、Ｃｒ、Ａｕの三層構造となっている。抵抗体
１２としては例えばＴ　ａ　Ｓ　ｉ　Ｏ：が使用される
。パッシベーション膜１４としては例えば窒化シリコン
が使用される。電極ａ、ｔＯ。

抵抗体１２及びパッシベーション膜１４の形成やパター
ン化は、従来のサーマルヘッドや半導体装置の製造プロ
セスで行なわている方法と同じである。

以下の実施例で上記部分と同じ部分の材質や製造方法に
ついて特に記載のない場合は、上記と同じである。

本実施例によれば、共通電極１０が金属層６を介して基
板２に接続される。したがって、基板２も共通電極とし
て使用される。そのため、基板２によって電流容量を大
きくすることができるので、基板表面上の共通電極１０
の面積を小さくすることができ、基板面積を小さくする
ことができる。

第２図及び第３図は本発明の第２の実施例を表わすもの
である。第２図は１個の発熱素子についての平面図、第
３図は第２図のＡ−Ｂ線位置１での断面図である。ただ
し、第２図ではパッシベーション膜の図示を省略しであ
る。

金属基板２の表面に耐熱・絶縁性薄膜４を形成し、耐熱
・絶縁性薄膜４には発熱素子ごとのコンタクト孔１６を
設ける。コンタクト孔１６には抵抗体１８が形成されて
おり、抵抗体１８上及び酎熱・絶縁性薄暎上に電極２０
が形成されている。

電極２０には抵抗体１８の表面で抵抗体１８の表面積よ
りも小さい面積の孔が開けられている。ｆｉ極２０の接
続部分を除いて、抵抗体１８及び電極２０の上からパッ
シベーション膜１４が形成されている。

耐熱・絶縁性薄膜４のコンタクト孔１６はホトリソグラ
フィ技術により形成することができる。

抵抗体１８は、ペースト状にしてフンタクト孔１６に入
れ、焼結することによって形成することができる。この
ように、焼結を行なう場合には、金属基板２としては比
較的融点の高い全屈１例えば銅、が好ましく、耐熱・絶
縁膜４としてはグレーズガラス層が好ましい、電極２０
は第１図の電極８、ｌＯと同様に形成される。

本実施例では第１の実施例よりも製造上の工数が少なく
なり、また、基板面積を一層小さくすることができる。

なお、本実施例で抵抗体１８の表面で電極２０に孔をあ
けているのは、感熱紙が発熱素子にあたる部分が凹面に
なっている方が印字むらが少なくなるからである。

第４図及び第５図は第３の実施例を表わす。第４図は部
分平面図、第５図は第４図のＣ−ＤＩＸ位置での断面図
である。なお、第４図ではパッシベーション膜の図示を
省略しである。

絶縁性の基板２２に、２本の金属部材２４，２６が基板
２２の表面から突出した状態で基板長手方向（紙面垂直
方向）゛に沿って嵌め込まれている。

基板２２の表面及び金属部材２４．２６上にはには耐熱
・絶縁性［Ｉ４が形成されている。耐熱・絶縁性薄膜４
には１発熱素子配列に沿って金属部材２４上と金属部材
２６上に交互にコンタクト孔２８．３０が設けられてい
る。

耐熱・絶縁性薄膜４上には１発熱素子ごとの選択電極３
２と、発熱素子から金属部材２４．２６につながる電極
３４がパターン化されて形成されている。ｆｆｉ極３２
と電極３４が対向している発熱素子部分には、抵抗体１
２がパターン化されて形成されている。低抗体１２、電
極３２．３４の上からパッシベーション膜１４が形成さ
れている。

本実施例では、発熱素子の配列に沿って１発熱素子が交
互に金属部材２４と金属部材２６にそれぞれ接続されて
いる。金属部材２４．２６はそれぞれ共通電極となって
いる。

耐熱・絶縁性薄膜４のコンタクト孔２８．３０もホトリ
ソグラフィ技術により形成することができる。

絶縁性の基板２２に共通電極となる金属部材２４．２６
を嵌め込む方法を第６図に示す。

粘性があり、半固形のセラミック材料２２ａを型枠４４
に充填し、金属部材２４．２６を保持し。

押し出すことのできる治具４６によって、セラミック材
料２２ａの上から金属部材２４．２６を機械的にセラミ
ック材料２２ａに圧入した後、セラミック材料２２ａを
型枠４４から取り出して焼結する。

圧入する金属部材２４．２６の断面形状を、下側が太く
なった形状にすることによって、セラミック材料２２ａ
が焼結された後の金属部材２４，２６とセラミックの絶
縁性基板２２との密着性を向上させることができる。

本実施例の等価回路を第７図に示す。

隣接する選択電極３２．３２は合流して駆動用ＩＣ３６
のスイッチ回路３８−１．３８−２．・・・・・・を経
てグランド端子に接続されている。共通電極となる金属
部材２４．２６はそれぞれ駆動用ＩＣ４０のスイッチ回
路４２−１．４２−２を経て電源端子に接続されている
。

第８図及び第９図は第４の実施例を表わすものである。

第８図は部分平面図、第９図は第８図のＥ−Ｆ線位置で
の断面図である。なお、第８図ではパッシベーション膜
の図示を省略しである。

基板２として金属基板が使用され、基板２に長手方向（
紙面垂直方向）に沿って溝４４が形成されている。溝４
４には絶縁部材４６が基板２の表面よりも突出した状態
に嵌め込まれ、絶縁部材４６には基板長手方向に沿って
３本の金属部材２４〜２６が嵌め込まれている。

基板２．絶縁部材４６及び金属部材２４〜２６上には耐
熱・絶縁性薄膜４が形成されている。酎熱・絶縁性薄膜
４には、発熱素子配列に沿って金属部材２４〜２６上に
コンタクト孔２８〜３０が順に開けられている。

耐熱・絶縁性薄膜４上には抵抗体１２がパターン化され
て形成され、抵抗体１２の一端に接続される選択電極３
２がパターン化されて形成され、抵抗体１２の他端に接
続されるとともに金属部材２４〜２６のいずれかに接続
される電極３４がパターン化されて形成されている。

抵抗体１２及び電極３２，３４の上からはパッシベーシ
ョン膜１４が形成されている。

本実施例で基板２に絶縁部材４６と金属部材２４〜２６
を嵌め込む方法としては５例えば第１０図に示されるよ
うに、予め絶縁部材４６に金属部材２４〜２６を嵌め込
んでおき、その後、絶縁部材４６を基板２の凹部４４に
嵌め込んで接着する。

絶縁部材４６としては例えばポリイミドを使用し、ポリ
イミド溶液に金属部材２４〜２６を浸してポリイミドを
硬化させる。

また、第１１図に示されるように、基板２の凹部４４に
、まずポリイミドなどの絶縁部材４６ａを流し込み、絶
縁部材４６ａを粘性、半固形の状態にする。その後、金
属部材２４〜２６を保持して押し出すことのできる治具
４６によって金属部材２４〜２６を絶縁部材４６ａに圧
入した後、絶縁部材４６ａを硬化させる。

本実施例の等価回路を第１２図に示す。

隣接する３本の選択電極３２，３２，３２が合流して駆
動用ＩＣ３６の対応するスイッチ３８−１．３８−２．
・・・・・・を経てグランド端子に接続され、共通電極
となる３本の金属部材２４〜２６はそれぞれ駆動用ＩＣ
４０のスイッチ４２−１〜４２−３を経て電源端子に接
続されている。

第７図に等価回路で示される実施例では共通電極の数を
２とし、第１２図に等価回路で示される実施例では共通
電極の数を３としているが、共通電極の数はこれらに限
られるものではない。

（効果）本発明のサーマルヘッドでは、基板自体又は基板に嵌め
込まれた金属部材を共通電極の一部として用いるので、
基板の表面に占める共通電極の面積が小さくなり、基板
面積が小さくなる。その結果、サーマルへラドモジュー
ルが小型化し、また、製造コストが低下する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例を１個の発熱素子に沿って切断し
た状態を示す要部断面図、第２図は第２の実施例を１個
の発熱素子について示す要部平面図、第３図は第２図の
Ａ−Ｂ線位置での断面図、第４図は第３の実施例を示す
要部平面図、第５図は第４図のＣ−Ｄ線位置での断面図
、第６図は第３の実施例で基板に金属部材を嵌め込む方
法を示断面図、第７図は第３の実施例の等価回路を示す
回路図、第８図は第４の実施例を示す要部平面図、第９
図は第８図のＥ−Ｆ＠位置での断面図、第１Ｏ図及び第
１１図は第４の実施例で基板に絶縁部材を嵌め込み、絶
縁部材に金属部材を嵌め込む方法を示す断面図、第１２
図は第４の実施例の等価回路を示す回路図である。２・・・・・・金属基板。４・・・・・・耐熱・絶縁性薄膜。５・・・・・・コンタクト溝。６・・・・・・金属層。ｔｏ、３４・・・・・・共通電極。１２．１８・・・・・・抵抗体。１６．２８，２９．３０・・・・・・コンタクト孔、２
２・・・・・・絶縁性基板、２４．２５．．２６・・・・・・金属部材。４６・・・・・・絶縁部材。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発熱素子の一端を共通電極に接続してなるサーマ
ルヘッドにおいて、基板自体又は基板に嵌め込まれた金属部材を前記共通電
極の一部として用いることを特徴とするサーマルヘッド
。
（２）金属基板上に耐熱・絶縁性薄膜が形成され、この
耐熱・絶縁性薄膜上に発熱素子が形成され、前記耐熱・
絶縁性薄膜に形成されたコンタクト溝を通して前記発熱
素子と前記金属基板とが接続している特許請求の範囲第
１項に記載のサーマルヘッド。
（３）金属基板上に耐熱・絶縁性薄膜が形成され、この
耐熱・絶縁性薄膜に形成されたコンタクト孔に発熱素子
が形成され、前記発熱素子が前記金属基板に直接接触し
て接続している特許請求の範囲第１項に記載のサーマル
ヘッド。
（４）基板が絶縁性基板であり、この基板の凹部に金属
部材が嵌め込まれており、この金属部材及び前記基板上
に耐熱・絶縁性薄膜が形成され、この耐熱・絶縁性薄膜
上に発熱素子が形成され、前記耐熱・絶縁性薄膜に形成
されたコンタクト孔を通して前記発熱素子と前記金属部
材が接続している特許請求の範囲第１項に記載のサーマ
ルヘッド。
（５）基板が金属基板であり、この基板の凹部に絶縁部
材が嵌め込まれ、この絶縁部材に金属部材が嵌め込まれ
ており、この金属部材、前記絶縁部材及び前記基板上に
耐熱・絶縁性薄膜が形成され、この耐熱・絶縁性薄膜上
に発熱素子が形成され、前記耐熱・絶縁性薄膜に形成さ
れたコンタクト孔を通して前記発熱素子と前記金属部材
が接続している特許請求の範囲第１項に記載のサーマル
ヘッド。