JPS63246260A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、支持体上にポリイミド系樹脂層を形成し、こ
のポリイミド系樹脂層上に多数の発熱抵抗体を形成して
なるサーマルヘッドに関する。

（従来の技術） 近年サーマルヘッドは、ファクシミリ、ワードプロセッ
サ用プリンタ等の６稲の記録装置に多用されるようにな
ってきている。一方、これらの機器は小形化、低価格化
が要請されており、このためサーマルヘッドにも小型で
安価なものが望まれている。

ところで従来のサーマルヘッドは、Ａ、Ｉ２２０３純度
が９０％以上のアルミナセラミック基板の上にグレーズ
層を形成し、その上に多数の発熱体と、この発熱体に接
続された導電体を形成してなるものが多用されている。

しかしながらこのようなサーマルヘッドに用いられるセ
ラミック基板は、その製造に、原料粉末からアルカリ金
属成分を除去する処理、高温焼成、高温焼成時に生じた
基板の反りをとるための仕上げの研摩等の多くの工程を
必要とするため生産コストが高くなるという問題があっ
た。

このため、近年、金属基板上に熱の放散および蓄熱をコ
ントロールする保温層としてポリイミド樹脂層を形成し
、このポリイミド柑脂層上に多数の発熱抵抗体を形成し
てなる小型で安価なサーマルヘッドが提案されている（
昭和６１年度電子通信学会総合全国大会概要ｆｆ１（１
９８６）、　１−１２５および５−１２６）　。

このように金属基板上に耐熱性のに優れたポリイミド樹
脂層を形成し、この上に発熱抵抗体を形成してなるサー
マルヘッドは、従来のアルミナ基板上にグレーズ層を形
成してなる基板を用いたサーマルヘッドと比較して、熱
効率に優れ、しがも曲げ加工が可能で小形化し易いとい
う特長を有しており、今後小型で安価な高性能のサーマ
ルヘッドとして有望視されている。

ところがこのポリイミド樹脂層を用いたサーマルヘッド
では、ポリイミド樹脂が耐熱性に極めて優れている特長
を有する半面、金属支持体との密着性に乏しく、このた
め後工程や使用中にはがれが生じ易いという問題があっ
た。

（発明が解決しようとする問題点） このようにポリイミド系樹脂層上に多数の発熱抵抗体を
形成してなるサーマルヘッドでは、ポリイミド樹脂が極
めて耐熱性に優れているところから、熱効率に優れ、曲
げ加工が可能で小形化し易いという長所を有する半面、
後工程や使用中にはがれが生じ易いという問題があった
。

本発明者等は、このような欠点を解消すべく研究をすす
めたところ、ポリイミド樹脂にアミド成分を導入した場
合、耐熱性はわずかに低下するが、金属支持体との密着
性が著しく向上することを見出した。

本発明はかかる知見に基いてなされたもので、金属基板
上に熱の放散および蓄熱をコントロールする保温層とし
て分子構造中にイミド成分を含有する耐熱樹脂層を形成
してなるサーマルヘッドにおける耐熱樹脂層と金属支持
体との密着性を向上させた、熱効率に優れ、曲げ加工が
可能で小形化し易く、安価で高性能のサーマルヘッドを
提供することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明のサーマルヘッドは、金属支持体と、この金属支
持体上に形成された分子構造中にイミド成分を含有する
耐熱樹脂層と、この耐熱樹脂層上に形成された多数の発
熱抵抗体と、これら各発熱抵抗体に接続された導電体と
を備えてなるサーマルヘッドにおいて、前記耐熱樹脂層
の少なくとも前記金属支持体に接する部分が、分子構造
中にアミド成分を含有することを特徴としている。

本発明に使用される分子構造中にイミド成分を含有する
耐熱樹脂としては、ポリイミド樹脂およびその共重合体
が例示される。

本発明に用いる分子構造中にイミド成分とアミド成分を
含有する耐熱樹脂としては、イミド成分とアミド成分と
を任意のモル比で含有するポリアミドイミド樹脂が例示
される。このようなポリアミドイミド樹脂は、イミド成
分を合成するジアミンとテトラカルボン酸成分の当モル
混合物の、テトラカルボン酸成分の一部を任意の皐ル比
でジカルボン酸成分で置換して脱水縮合反応を行なわせ
ることにより合成することができる。

なお本発明に使用するポリアミドイミドは、このように
合成されたものに限らず、ポリアミドイミドとポリアミ
ドワニスを任意の比率で混合したものも使用することが
できる。

本発明における分子構造中にイミド成分を含有する耐熱
樹脂層は、下記のようにポリイミド樹脂、ポリアミドイ
ミド樹脂、ポリアミド樹脂の任意の組合せで使用するこ
とができる。

・支叉立豆勝上　（中間層）　１五勝Ｂ（ａ）　　　−
−−−ポリアミドイミドーーーー（ｂ）ポリアミドイミ
ド　　　　　ポリイミド（Ｃ）ポリアミドイミド　　　
　ポリアミドイミド（アミド成分多）　　　　　（アミ
ド成分少）（ｄ）ポリアミド　　　　　　　　ポリイミ
ド（ｅ）ポリアミド　　　　　　　ポリアミドイミド第
３図において、（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ上記の組合
せを示しており、ＡＩはポリアミドイミド、■はポリイ
ミド、ＡＩ（ｒ）はアミド成分がイミド成分より多いポ
リアミドイミド、ＡＩ　　（ｐ）はアミド成分がイミド
成分より少ないポリアミドイミド、（Ａ）はポリアミド
の６沼をそれぞれ示している。

なお（ｄ）の構成を採用する場合には発熱体と接する側
のアミド成分は、５０モル％以下とすることが望ましい
。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

この実施例のサーマルヘッドは、Ｆｅ合金からなる含炭
基板１上に、下記のＣＩ）式で表わされるポリイミド樹
脂を有機溶剤に溶解させたポリイミドワニスと、下記の
（ＩＩ）式で表わされるポリアミド樹脂を右上溶剤に溶
解してなるポリアミドワニスとを当量ずつ混合したポリ
アミドイミドワニスを塗布、焼付けして厚さ５−１００
μｍ、好ましくは１０〜５０μｍのポリアミドイミド樹
脂層２を形成し、その上に発熱抵抗体３を形成し、さら
にこの発熱抵抗体３上に発熱部４となる開口が形成され
るように個別電極５および共通電極６を形成し、この発
熱部４を被覆するように酸化防止兼耐摩耗膜７を形成し
て構成されている。

−・−−一（丁） そしてこのサーマルヘッドは、個別電極５と共通電極６
との間に所定の時間間隔でパルス電圧を印加することに
より発熱部４の発熱抵抗体３が発熱し印字記録が行なわ
れる。

このサーマルヘッドは、例えば次のようにして製造され
る。

まず、例えばＣｒを１８重量％含有する厚さ０，１１ｊ
′ｉｌのドｅ合金からなる金属基板を所定の寸法に切断
し、レベリング後、脱脂、洗浄および必要に応じ酸化処
理やＵ　Ｖ　／　０３洗浄のような表面処理を行なう。

次に前述したポリアミドイミドワニスを所定の粘度に調
整して、ローラーコーターやスピオンコーターを用いて
所定のｖ１厚に塗布し、焼成炉を用いて窒素ガス雰囲気
中で１００’Ｃ１時間、次いで２００°Ｃ１時間の加熱
を行ない溶媒を除去し成膜する。

しかる後ポリアミドイミド樹脂層２上に、スパッタリン
グその他公知の方法によりＴａ、Ｃｒ−５ｉ０２　、Ｔ
ａ２　Ｎ、Ｎｉ−Ｃｒ等からなる発熱抵抗体３を形成し
、さらにこの発熱抵抗体３上に発熱部４となる開口が形
成されるようにＡ℃やＡぶ−ＳｉあるいはＡｕからなる
個別電極５および共通電極６を形成し、この発熱部４を
′！ｔｉ、ＮするようにＡ、１２２０３からなる酸化防
止兼耐摩耗膜７を例えばイオンブレーティング等で形成
する。

このサーマルヘッドの製造過程において、ポリアミドイ
ミド樹脂表面の付着力および耐熱性について評価した。

第２図は引張り試験から求めた付着強度および熱重量測
定より求めた熱分解開始温度？アミド成分の含有量とし
て示したものである。

なおサーマルヘッドの発熱抵抗体は、瞬時４５０゛Ｃ前
後、持続２５０〜３０　Ｇ　”Ｃの温度で動作するが、
第２図の結果から少なくとも発熱抵抗体と接する側はア
ミド成分の含有率が５０モル％以下がよいことがわかる
。

また通常芳香族のポリイミドワニスやポリアミドイミド
ワニスは、これらの前駆体であるポリアミド酸の状態で
有機溶剤に溶解させ、焼付は段階で脱水縮合によりイミ
ド環を形成するものがほとんどである。このようなワニ
スでは焼付は時の脱水により塗膜中にボイドやピンボー
ルが生じ易く、また真空中で着膜させる際、ガスを放出
を多くする問題が生ずるが、実施例で用いたようなすで
に閉環反応の終ったポリイミド樹脂やポリアミドイミド
樹脂を有Ｒ溶剤に溶解させたワニスでは、このような問
題が発生せず、しかも焼付は温度を未閉環のワニスの場
合の約４５０℃に対して２００℃と低くすることができ
る利点がある。

第２図に示した各構成におけるポリイミド樹脂層やポリ
アミドイミド樹脂層を形成する場合にも閉環したポリイ
ミドやポリアミドイミド樹脂を溶解したワニスを用いる
ことが好ましい。

また未環化タイプのポリイミド樹脂スやポリアミドイミ
ドワニスは、保管中にしばしば分子間で架橋し、部分ゲ
ル化を起こすため接着強度が大幅に低下したりするが、
閉環したタイプのワニスを使用することによりこのよう
な問題も解消することができる。

なお本発明では、支持体として金属基板を用いるのでこ
の金属基板を共通電極として用い、さらに生産コストを
低減させることも可能である。また酸化防止兼耐摩耗膜
は必ずしも全面に設ける必要はなく、発熱部上に形成さ
れていれば充分その機能を発揮する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明においては、金属支持体上に
形成された分子構造中にイミド成分を含有する耐熱樹脂
層を構成する樹脂の分子構造中に、アミド成分を含有さ
せたので、金属支持体との密着性が一段と向上した、安
価で、かつ小形化されたサーマルヘッドを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の要部の部分断面図、第２
図は付着強度および熱分解開始温度をアミド成分の含有
量との関係で示したグラフ、第３図（ａ）〜（ｅ）は分
子構造中にイミド成分を含有する耐熱樹脂層の少なくと
も前記金属支持体に接する部分が分子構造中にアミド成
分を含有する幇成例を示す断面図である。 １・・・・・・・・・・・・金属基板 ２・・・・・・・・・・・・環化ポリイミド樹脂層３・
・・・・・・・・・・・発熱抵抗体４・・・・・・・・
・・・・発熱部 ５・・・・・・・・・・・・個別電極 ６・・・・・・・・・・・・共通電極 ７・・・・・・・・・・・・酸化防止兼耐摩耗膜出願人
　　　　　株式会社　　東　芝 同　　　　　　東芝ケミカル株式会社 代理人弁理士　　須　山　佐　− 第１図 〜２　　　　　　　　　．２ −−２　　　　　　　　　〜２ 〜２ 第２図 第３図 手続補正書（自発）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属支持体と、この金属支持体上に形成された分
   子構造中にイミド成分を含有する耐熱樹脂層と、この耐
   熱樹脂層上に形成された多数の発熱抵抗体と、これら各
   発熱抵抗体に接続された導電体とを備えてなるサーマル
   ヘッドにおいて、前記耐熱樹脂層の少なくとも前記金属
   支持体に接する部分が、分子構造中にアミド成分を含有
   することを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）耐熱樹脂層が、ポリアミドイミド樹脂からなるこ
   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。
3. （３）耐熱樹脂層の金属支持体側が発熱抵抗体側よりも
   アミド成分に富んでいることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項または第２項記載のサーマルヘッド。
4. （４）耐熱樹脂層の金属支持体側がポリアミドイミド樹
   脂またはポリアミド樹脂、発熱抵抗体側がポリイミド樹
   脂からなることを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。