JPS63268665A - Thermal head - Google Patents
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- JPS63268665A JPS63268665A JP10547487A JP10547487A JPS63268665A JP S63268665 A JPS63268665 A JP S63268665A JP 10547487 A JP10547487 A JP 10547487A JP 10547487 A JP10547487 A JP 10547487A JP S63268665 A JPS63268665 A JP S63268665A
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はサーマルヘッドに係り、特に金属支持体上にポ
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。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a thermal head, and in particular, a polyimide resin layer is formed on a metal support, and a large number of layers are formed on this polyimide resin layer. The present invention relates to a thermal head formed with a heating resistor.
（従来の技術）
近年、サーマルヘッドは、少音、省保守、低ランニング
コスト等の利点を生かして、ファクシミリ、ワードプロ
セッサ用プリンタ等、各種記録装置に多用されるように
なってきている。一方、これらの機器は小型化、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。(Prior Art) In recent years, thermal heads have come to be widely used in various recording devices such as facsimiles and word processor printers, taking advantage of their advantages such as low noise, low maintenance, and low running costs. On the other hand, these devices are required to be smaller and lower in price, and therefore there is a demand for smaller and cheaper thermal heads.
ところで、従来のサーマルヘッドはＡＪ２０゜純度が９
０％以上のアルミナセラミックス基板の上にグレーズガ
ラス層を形成し、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た
。しかしながら、このようなサーマルヘッドに用いられ
るセラミックス基板は、その製造に際して、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磨等の
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。By the way, the conventional thermal head has an AJ20 degree purity of 9.
A glaze glass layer is formed on a 0% or more alumina ceramic substrate, and a large number of heating elements and conductors connected to the heating elements are formed on the glazed glass layer. However, the ceramic substrates used in such thermal heads undergo many processes during manufacturing, including processing to remove alkali metal components from raw material powder, high-temperature firing, and finishing polishing to remove warping of the substrate that occurs during high-temperature firing. There was a problem in that the production cost was high because it required several steps.
このため、最近、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
、このポリイミド樹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たて型のサーマルヘッドが提案され
ている（昭和６１年度電気通信学会総合全国大会講演論
文集、分冊１ｒ １２５．ポリイミド基板たて形サーマ
ルヘッド１、同分冊５ｒ１２Ｓｉ．ポリイミド基板サー
マルヘツドの提案１）。For this reason, recently, a polyimide resin layer is formed on a metal substrate as a heat insulation layer to control heat dissipation and heat accumulation, and a large number of heat generating resistors are formed on this polyimide resin layer to create a small and inexpensive vertical type. Thermal heads have been proposed (Proceedings of the National Conference of the Institute of Electrical Communication Engineers in 1988, Vol. 1r 125. Polyimide substrate vertical thermal head 1, Vol. 5r12Si. Proposal of polyimide substrate thermal head 1).
このように金属基板上に耐熱性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、従来のアルミナセラミックス基板上にグレ
ーズガラス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、しかも曲げ加工が可能で
小型化しやす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。Thermal heads, which are made by forming a polyimide resin layer with excellent heat resistance on a metal substrate and forming a heating resistor on top of this, are similar to the conventional substrate made by forming a glazed glass layer on an alumina ceramic substrate. Compared to thermal heads using thermal heads, it has excellent thermal efficiency, can be bent, and can be easily miniaturized, making it promising as a small, inexpensive, and high-performance thermal head in the future.
ところで、このようなサーマルヘッドにおける耐熱樹脂
屑としては、次のような特性を兼ね備えることが要請さ
れる。By the way, the heat-resistant resin waste for such a thermal head is required to have the following characteristics.
第１に、発熱抵抗体とポリイミド樹脂層との間に５１０
２薄膜等の下地層を介在させることによりある程度は緩
和されるが、それでも瞬時３００℃〜５００℃、＋［！
１００℃〜２００℃）温度テノ使用ニ熱的にも機械的
にも耐えるものでなければならない、このためには、ガ
ラス転移点がほぼ５００℃以上であり、さらに熱分解開
始温度が少なくともほぼ５００℃以上であるポリイミド
樹脂が必要とされる。First, between the heating resistor and the polyimide resin layer, 510
Although this can be alleviated to some extent by interposing a base layer such as a thin film, the temperature is still instantaneous at 300°C to 500°C, +[!
(100°C to 200°C) It must be able to withstand both thermal and mechanical properties.For this purpose, the glass transition point must be approximately 500°C or higher, and the thermal decomposition onset temperature must be at least approximately 500°C. ℃ or higher is required.
第２に、熱膨張係数が現在使用されている発熱抵抗体、
導電体、保１１ＷＡの各材質のそれに近いポリイミド樹
脂であることが望ましく、これにより現行の各材料がそ
のまま使用可能となる。これは、熱膨張係数の差が大き
いとサーマルへ・戸ドの動作中、界面に熱応力が発生し
、しばしばはがれの原因となる。これは、ポリイミド樹
脂と金属基板との間においても同様である。Second, the thermal expansion coefficient of the currently used heating resistor,
It is preferable to use a polyimide resin similar to that of the conductor and the material of the 11WA, so that the current materials can be used as they are. This is because if the difference in coefficient of thermal expansion is large, thermal stress will occur at the interface during the operation of the thermal connector, often causing peeling. This also applies between the polyimide resin and the metal substrate.
第３に、金属基板とポリイミド樹脂層およびポリイミド
樹脂層と発熱抵抗体、さらにはポリイミド樹脂層と保護
膜、なお下地層を形成する場合には、ポリイミド樹脂層
と下地層との間の接着力が十分であるポリイミド樹脂が
必要とされる。さらにこの接着力は、サーマルヘッドの
使用時における熱サイクルの印加や、高温、低温、高湿
等の動作環境によっても劣化しないことが必要である。Thirdly, the adhesive strength between the metal substrate and the polyimide resin layer, the polyimide resin layer and the heating resistor, the polyimide resin layer and the protective film, and in the case of forming an underlayer, the polyimide resin layer and the underlayer. What is needed is a polyimide resin that has a sufficient Furthermore, it is necessary that this adhesive strength does not deteriorate even when thermal cycles are applied during use of the thermal head or under operating environments such as high temperature, low temperature, and high humidity.
（発明が解決しようとする問題点）
このように、金属基板上にポリイミド樹脂層を形成し、
その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、ポリイミド樹脂の耐熱性、サーマルヘッド動作
時のポリイミド樹脂の熱的および機械的安定性、金Ｒ基
板および発熱抵抗体等との十分な接着力が得られるポリ
イミド樹脂が要請される。(Problems to be solved by the invention) In this way, a polyimide resin layer is formed on a metal substrate,
In a thermal head with a large number of heating resistors formed thereon, the heat resistance of the polyimide resin, the thermal and mechanical stability of the polyimide resin during the operation of the thermal head, the adequacy of the gold R substrate, the heating resistors, etc. A polyimide resin that can provide strong adhesive strength is required.
本発明者らは、このような特性を満足するポリイミド樹
脂を得るべく研究を進めたところ、主鎖にベンゾフラン
環を有する芳香族ポリイミド系樹脂は、耐熱性に優れ、
かつ所望の熱膨張係数を有し、さらにこの芳香族ポリイ
ミド樹脂の主鎖の一部にＳｉ基を導入することにより、
あるいはシランカップリング剤を含有させることにより
接着力が大巾に改善されることを見出した。′本発明は
かかる知見に基づ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樹脂層を形成してなるサ
ーマルヘッドにおける樹脂層の耐熱性および接着力を向
上させた、熱効率に優れ、曲げ加工が可能で小型化しや
すく、安価で高性能なサーマルヘッドを提供することを
目的とする。The present inventors conducted research to obtain a polyimide resin that satisfies these characteristics, and found that an aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain has excellent heat resistance,
and has a desired coefficient of thermal expansion, and furthermore, by introducing a Si group into a part of the main chain of this aromatic polyimide resin,
Alternatively, it has been found that the adhesion strength can be greatly improved by incorporating a silane coupling agent. 'The present invention has been made based on this knowledge, and provides a resin layer in a thermal head in which a resin layer containing an imide component in its molecular structure is formed on a metal substrate as a heat insulating layer for controlling heat dissipation and heat accumulation. The purpose of the present invention is to provide an inexpensive, high-performance thermal head that has improved heat resistance and adhesive strength, has excellent thermal efficiency, can be bent, is easily miniaturized, and has improved heat resistance and adhesive strength.
［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、前記耐熱樹脂層が主鎖にベンゾフラン環を有する芳
香族ポリイミド系樹脂層からなることを特徴としている
。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The thermal head of the present invention includes a metal support, a heat-resistant resin layer formed on the metal support, and a heat-resistant resin layer formed on the heat-resistant resin layer. A thermal head comprising a large number of heating resistors and a conductor connected to each heating resistor, characterized in that the heat-resistant resin layer is made of an aromatic polyimide resin layer having a benzofuran ring in the main chain. It is said that
本発明における主鎖にベンゾフラン環を有する芳香族ポ
リイミド系樹脂としては、ポリイミド樹脂の前駆体とな
るポリアミック酸を、これを合成する一方の出発原料で
あるジアミン成分として２゜８−ジアミノジフェニレン
オキシドを必須成分として使用し、他方の出発原料であ
るテトラカルボン酸成分として芳香族テトラカルボン酸
を用いて、これらを開環重付加反応させることより合成
し、この主鎖にベンゾフラン環を有するポリアミック酸
を脱水環化させて得られるポリイミド樹脂が挙げられる
。In the present invention, the aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain uses polyamic acid as a precursor of the polyimide resin, and 2゜8-diaminodiphenylene oxide as a diamine component, which is one of the starting materials for synthesizing the polyamic acid. is used as an essential component, and an aromatic tetracarboxylic acid is used as the other starting material tetracarboxylic acid component, and these are subjected to a ring-opening polyaddition reaction to produce a polyamic acid having a benzofuran ring in its main chain. Examples include polyimide resins obtained by dehydrating and cyclizing.
この主鎖にベンゾフラン環を有するポリアミック酸の合
成に使用するジアミン成分は、上述したように２．８−
ジアミノジフェニレンオキシドを必須成分として使用し
、これに４．４′−ジアミノフェニルエーテル、ｐ−フ
ェニレンジアミン、トフエニレンジアミン、ジアミノフ
ェニルスルフォンおよびジアミノジフェニルメタン等を
混合して用いること□が好ましく、この混合比率として
は、全ジアミン成分中の２．８−ジアミノジフェニレン
オキシ、ドが、はぼ２０モル％〜７０モル％の範囲が望
ましい。As mentioned above, the diamine component used in the synthesis of polyamic acid having a benzofuran ring in the main chain is 2.8-
It is preferable to use diaminodiphenylene oxide as an essential component and mix it with 4,4'-diaminophenyl ether, p-phenylenediamine, tophenylenediamine, diaminophenyl sulfone, diaminodiphenylmethane, etc. As for the mixing ratio, it is desirable that 2,8-diaminodiphenyleneoxy and do in the total diamine component range from approximately 20 mol% to 70 mol%.
２．８−ジアミノジフェニレンオキシドの割合が２０モ
。The proportion of 2.8-diaminodiphenylene oxide is 20 mo.
ル％未溝では十分な耐熱性が得られず、また７０モル％
を超えるとポリイミド樹脂層の膜形成能が不十分となる
。If mol% is not grooved, sufficient heat resistance cannot be obtained, and 70 mol%
If it exceeds this amount, the film-forming ability of the polyimide resin layer will be insufficient.
また、テトラカルボン酸成分としては、ビフェニルテト
ラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸およびベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸等が挙げられる。Examples of the tetracarboxylic acid component include biphenyltetracarboxylic dianhydride, pyromellitic acid, and benzophenonetetracarboxylic acid.
そして、これらジアミン成分とテトラカルボン酸成分と
を等モルで使用することが望ましい。It is desirable to use the diamine component and the tetracarboxylic acid component in equimolar amounts.
また、本発明の耐熱樹脂層は、主鎖にベンゾフラン環を
有する芳香族ポリイミド系樹脂中にシランカップリング
剤成分としてアミノ結合を有するシラン化合物および尿
素結合を有するシラン化合物の少なくとも一方を含有さ
せて使用するか、あるいは主鎖にベンゾフラン環を有す
る芳香族ポリイミド系樹脂の分子構造中にＳｉ基を導入
して使用することにより、さらに耐熱樹脂層と金属支持
体や発熱抵抗体等との接着性を向上させることが可能と
なる。Moreover, the heat-resistant resin layer of the present invention contains at least one of a silane compound having an amino bond and a silane compound having a urea bond as a silane coupling agent component in an aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain. By introducing Si groups into the molecular structure of an aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in its main chain, the adhesion between the heat-resistant resin layer and the metal support, heating resistor, etc. can be improved. It becomes possible to improve the
このシランカップリング剤成分は、開環重付加反応を済
ませたポリイミド樹脂の前駆体であるボリアミック酸を
有機溶剤に溶解させたワニスに任意の比率で添加分散さ
せて使用するものである。This silane coupling agent component is used by adding and dispersing it in an arbitrary ratio to a varnish in which boriamic acid, which is a precursor of a polyimide resin that has undergone a ring-opening polyaddition reaction, is dissolved in an organic solvent.
シランカップリング剤の添加量は、はぼ０．０５〜１０
重量％の範囲であることが望ましい、シランカップリン
グ剤成分の添加量がｏ、ｏｓｉｘ％未満では接着力向」
二効果が十分に得られず、１０重ｒ％を超えて使用して
もそれ以上の効果は得られない、このシランカップリン
グ剤成分として添加するアミン結合を有するシラン化合
物としては、γ −アミノプロピルトリエトキシシラン
やトフェニルーγ−アミノプロピルトリメトキシシラン
が挙げられ、尿素結合を有するシラン化合物としては、
γ−ウレイド１０ピルトリメトキシシランが挙げられる
。The amount of silane coupling agent added is approximately 0.05 to 10
It is desirable that the amount of the silane coupling agent component is within the range of % by weight, but if the amount of the silane coupling agent component added is less than 0.0% by weight, the adhesive strength will deteriorate.
As a silane compound having an amine bond to be added as a silane coupling agent component, γ-amino Examples of silane compounds having a urea bond include propyltriethoxysilane and tophenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane.
γ-ureido 10-pyrutrimethoxysilane is mentioned.
また、分子ｉ造中にＳｉ基を導入した主鎖にベンゾフラ
ン環を有するポリイミド系樹脂としては、前述したポリ
イミド樹脂の前駆体となるポリアミック酸の合成時に芳
香族ジアミン成分の一部をＳｉ基を有するジアミン、例
えばビスアミノジシロキサンで置き換えて開環重付加反
応させ、次いで脱水環化させることにより得られる芳香
族ポリイミド系樹脂が挙げられる。なお、この合成の際
に、Ｓｌ基を有するジアミンで置き換える量は、全ジア
ミン成分中の１０モル％以下であることが望ましい、Ｓ
ｉ基を有するジアミンの置換量が１０モル％を超えると
接着力向上の効果がそれ以上得られないばかりでなく、
耐熱性を所望値以下に低下させる。In addition, as a polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain into which Si groups are introduced during the molecule formation, some of the aromatic diamine components are added to Examples include aromatic polyimide resins obtained by substituting a diamine having a compound, for example, bisaminodisiloxane, performing a ring-opening polyaddition reaction, and then cyclodehydration. In addition, during this synthesis, it is desirable that the amount replaced with diamine having a Sl group is 10 mol% or less of the total diamine component.
If the amount of substitution of diamine having an i group exceeds 10 mol%, not only the effect of improving adhesive strength cannot be obtained any more, but also
Reduce heat resistance below desired value.
（作 用）
本発明のサーマルヘッドにおいて、耐熱性に非常に優れ
、金属基板等と熱膨張係数の近似した主鎖にベンゾフラ
ン環を有する芳香族ポリイミド系樹脂により熱の放散お
よび蓄熱をコントロールする保温層を構成しているので
、サーマルヘッド動作時の高温に十分耐え、金属基板等
との接着力が強く、さらにこの主鎖にベンゾフラン環を
有する芳香族ポリイミド系樹脂中にシランカップラリン
グ剤を含有させるか、分子構造中にＳｉ基を導入して使
用することにより、金属支持体等との接着力が向上し、
熱膨張係数の差により発生する界面応力に起因するはが
れを有効に防止することができる。(Function) The thermal head of the present invention uses an aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in its main chain, which has excellent heat resistance and has a coefficient of thermal expansion similar to that of a metal substrate, etc., to control heat dissipation and heat storage. Because it is composed of layers, it can withstand high temperatures during thermal head operation and has strong adhesion to metal substrates, etc. Furthermore, it contains a silane coupling agent in the aromatic polyimide resin that has a benzofuran ring in its main chain. By introducing Si groups into the molecular structure, the adhesive strength with metal supports etc. can be improved.
Peeling caused by interfacial stress caused by a difference in thermal expansion coefficients can be effectively prevented.
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。(Example) Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
この実施例のサーマルヘッドは、Ｆｅ合金からなる金属
基板１上に、下記の（Ｉ−１）式で表されるポリアミッ
ク酸を有機溶剤に溶かしたポリアミック酸ワニス、ある
いはこのポリアミック酸に下記の（ｎ）式で表されるγ
−ウレイドプロピルトリメトキシシランを０．５重量％
添加分散させたもの、あるいは下記（Ｉ−１）式で表さ
れる分子椹遺上にＳｉ基を導入したポリアミック酸を塗
布、焼付けすることにより下記の（Ｉ−２）式または（
Ｉ［［−２）式で表される芳香族ポリイミド系樹脂から
なる厚さ ５〜１００ＪＪ１１、好ましくは１０〜５０
μｍの耐熱樹脂屑２が形成されており、この上にＴａ−
３ｉＯ２、Ｃｒ−３１０２、Ｔｉ−５１０２等からなる
発熱抵抗体３が形成されており、さらにこの発熱抵抗体
３上に発熱部４となる開口部が形成するごと＜Ａｉ、Ａ
Ｊ！−３１等からなる個別電極５および共通電ｆｉ６が
形成され、この発熱部４を被覆するように５ｉｏ２等か
らなる酸化防止Ｍ７およびＴａ２０５等からなる耐摩耗
膜８が形成されて構成されている。The thermal head of this embodiment is coated on a metal substrate 1 made of an Fe alloy with a polyamic acid varnish prepared by dissolving a polyamic acid represented by the following formula (I-1) in an organic solvent, or by applying the following ( n) γ expressed by the formula
-0.5% by weight of ureidopropyltrimethoxysilane
The following formula (I-2) or (I-2) or (
Thickness made of aromatic polyimide resin represented by the formula I
A heat-resistant resin scrap 2 of μm is formed, and Ta-
A heating resistor 3 made of 3iO2, Cr-3102, Ti-5102, etc. is formed, and an opening that becomes a heating section 4 is formed on the heating resistor 3. <Ai, A
J! An individual electrode 5 and a common electrode fi6 made of -31 or the like are formed, and an anti-oxidation M7 made of 5io2 or the like and an abrasion resistant film 8 made of Ta205 or the like are formed to cover the heat generating part 4.
Ｈ２Ｎ −Ｃ−Ｎｔｌ （Ｃ１ｌ ２ ） ３５ｉ（Ｏ
Ｃｌｈ ） ｓ・・・・・・（Ｉｆ）・・・（！Ｉｔ−
１）
−（ｌ［＝２＞
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）（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
われる。H2N -C-Ntl (C1l 2 ) 35i(O
Clh) s...(If)...(!It-
1) −(l [=2>) And this thermal head has an individual electrode 5 and a common electrode 6
By applying a pulse voltage (at a predetermined time interval between the two), the heating resistor 3 of the heating section 4 generates heat, and printing is performed.
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。This thermal head is manufactured, for example, as follows.
まず、例えばＣｒを１６重量％含有する厚さ０．３１１
１程度のＦｅ合金からなる金属基板１を所定の寸法に切
断し、脱脂、洗浄および乾水素雰囲気中で６００〜８０
０℃の温度で熱処理を行う０次に、前述したポリアミッ
ク酸をＮ−メチル−２−ピロリドン等の溶剤を用いて所
定の粘度に調整して、ローラーコーターやスピンオンコ
ーターを用いて金属基板１上に所定の膜厚に塗布し、焼
成炉を用いて窒素雰囲気中で１００℃×６０分、１５０
℃×３０分、２５０℃Ｘ３０分、３５０℃×１０分の加
熱を行い溶媒を除去するとともに、脱水環化反応を進行
させて成膜し耐熱樹脂層２を形成する。First, for example, the thickness is 0.311 containing 16% by weight of Cr.
A metal substrate 1 made of a Fe alloy of approximately
Heat treatment is performed at a temperature of 0° C. Next, the polyamic acid described above is adjusted to a predetermined viscosity using a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone, and coated on the metal substrate 1 using a roller coater or spin-on coater. was applied to a specified film thickness, and heated in a nitrogen atmosphere at 100°C for 60 minutes for 150 minutes using a baking furnace.
C. for 30 minutes, 250.degree. C. for 30 minutes, and 350.degree. C. for 10 minutes to remove the solvent and proceed with the dehydration cyclization reaction to form a film to form the heat-resistant resin layer 2.
しかる後、この耐熱樹脂層２上にスパッタリングやその
他の公知の方法によりＴ ａ −Ｓｉ Ｏ２、Ｃｒ−９
１０ｚ 、Ｔｌ−９１０２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
部が形成されるようにＡ（やＡ、ｇ−３１−Ｃｕ等から
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を被覆するように５ｔｏ２からなる酸化防止膜７およ
びＴ ａ ２０５からなる耐摩耗膜を例えばスパッタリ
ング法等で形成する。Thereafter, T a -SiO2, Cr-9 is deposited on the heat-resistant resin layer 2 by sputtering or other known methods.
A heating resistor 3 made of 10z, Tl-9102, etc. is formed, and a heating resistor 3 made of A (or A, g-31-Cu, etc. Individual electrodes 5 and common electrodes 6 are formed, and an anti-oxidation film 7 made of 5 to 2 and an abrasion-resistant film made of T a 205 are formed by, for example, a sputtering method so as to cover the heat generating part 4 .
このサーマルヘッドの製造過程におけるポリイミド樹脂
の付着力および耐熱性について評価した。The adhesion and heat resistance of the polyimide resin during the manufacturing process of this thermal head were evaluated.
第２図は全ジアミン成分中の２．８−ジアミノジフェニ
レンオキシドの添加量と、引張り試験から求めた金属基
板に対する付着力および熱重量測定より求めた熱分解開
始温度との関係を示したグラフである。Figure 2 is a graph showing the relationship between the amount of 2,8-diaminodiphenylene oxide added in all diamine components, the adhesion force to a metal substrate determined from a tensile test, and the thermal decomposition initiation temperature determined from thermogravimetry. It is.
第２図から明らかなように、サーマルヘッドの耐熱ｌ１
ｙ４脂層として求められる５００℃以上の耐熱性°は、
２，８−ジアミノジフェニレンオキサイドの添加量が全
ジアミン成分の２０モル％以上の時に得られることが判
る。なお、７０モル％を超えた場合、耐熱性は良好にな
るが、膜形成能が低下し、金属基板上にポリイミド樹脂
層を形成することができなかった。As is clear from Figure 2, the heat resistance l1 of the thermal head
The heat resistance of 500℃ or higher required for the y4 fat layer is:
It can be seen that this can be obtained when the amount of 2,8-diaminodiphenylene oxide added is 20 mol % or more of the total diamine component. In addition, when it exceeds 70 mol%, although the heat resistance becomes good, the film forming ability decreases and it is not possible to form a polyimide resin layer on the metal substrate.
次に、分子梢遣中にＳｉ基を導入したベンゾフラン環を
有するポリイミド系樹脂およびシランカップリング剤成
分を含有させたベンゾフラン環を有するポリイミド系樹
脂の付着強度の改善効果を評価した。Next, the effect of improving the adhesion strength of a polyimide resin having a benzofuran ring in which a Si group was introduced into the molecular chain and a polyimide resin having a benzofuran ring containing a silane coupling agent component was evaluated.
第３図は２．８−ジアミノジフェニレンオキシドの添加
量を全ジアミン成分中の５０モル％として、全ジアミン
成分中のビスアミノジシロキサンの添加量と、同様にし
て求めた付着強度および熱分解開始温度との関係を示し
たグラフであり、第４図は同様に２．８−ジアミノジフ
ェニレンオキシドの添加量を全ジアミン成分中の５０モ
ル％として、シランカップリング剤の添加量と、付着強
度および熱分解開始温度との関係を示したグラフである
。いずれの場合も付着強度を大中に向上させていること
が判る。Figure 3 shows the amount of bis-amino disiloxane added in the total diamine component, and the adhesion strength and thermal decomposition determined in the same manner, assuming that the amount of 2.8-diaminodiphenylene oxide added is 50 mol% of the total diamine component. This is a graph showing the relationship with the starting temperature, and Figure 4 similarly shows the amount of silane coupling agent added and the amount of adhesion, assuming that the amount of 2,8-diaminodiphenylene oxide added is 50 mol% of the total diamine component. It is a graph showing the relationship between strength and thermal decomposition start temperature. It can be seen that the adhesion strength was significantly improved in both cases.
なお、本発明では支持体として金属基板を用いているの
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。In addition, since a metal substrate is used as a support in the present invention, it is also possible to use this metal substrate as a common electrode to further reduce production costs.
また、酸化防止膜および耐摩耗膜は必ずしも全面に設け
る必要はなく、少なくとも発熱部上に形成されていれば
十分その機能を発揮する。Furthermore, the anti-oxidation film and the anti-wear film do not necessarily need to be provided over the entire surface, and if they are formed at least on the heat-generating portion, they will sufficiently exhibit their functions.
［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
形成された耐熱樹脂層として主鎖にベンゾフラン環を有
する芳香族ポリイミド系樹脂を用いているため、耐熱性
および接着性に優れたものとなり、安価でかつ小型化さ
れた信頼性の高いサーマルヘッドを提供することができ
る。[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, since an aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain is used as the heat-resistant resin layer formed on the metal support, heat resistance and adhesive properties are improved. This makes it possible to provide an inexpensive, compact, and highly reliable thermal head.
第１Ｕｆ！Ｕは本発明の一実施例のサーマルヘッドの要
部の部分断面図、第２図は２．８−ジアミノジフェニレ
ンオキシドの全ジアミン成分中の比率と付着強度および
熱分解開始温度との関係を示したグラフ、第３図はビス
アミノジシロキサンの全ジアミン成分中の比率と付着強
度および熱分解開始温度との関係を示したグラフ、第４
図はシランカップリング剤の添加量と付着強度および熱
分解開始温度との関係を示したグラフである。
１・・・・・・・・・金属基板
２・・・・・・・・・耐熱樹脂層
３・・・・・・・・・発熱抵抗体
４・・・・・・・・・発熱部
５・・・・・・・・・個別電極
６・・・・・・・・・共通電極
７・・・・・・・・・酸化防止膜
８・・・・・・・・・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
昏ル強度（ｇ、而ｍ）
ご蚕やつｐ枦ト閤＊；間（℃ン
さル―ｌイｇ／ｍｍ）1st Uf! U is a partial sectional view of the main part of a thermal head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the relationship between the ratio of 2.8-diaminodiphenylene oxide in the total diamine component, adhesion strength, and thermal decomposition initiation temperature. The graph shown in Figure 3 is a graph showing the relationship between the ratio of bisaminodisiloxane in all diamine components, adhesion strength, and thermal decomposition initiation temperature.
The figure is a graph showing the relationship between the amount of silane coupling agent added, adhesion strength, and thermal decomposition initiation temperature. 1...Metal substrate 2...Heat-resistant resin layer 3...Heating resistor 4...Heating part 5...Individual electrode 6...Common electrode 7...Anti-oxidation film 8...Abrasion-resistant film Applicant: Toshiba Corporation Toshiba Chemical Co., Ltd. Representative Patent Attorney: Satoshi Suyama - Fig. 1 Stimulus strength (g, m) mm)
Claims (9)
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、 前記耐熱樹脂層は、主鎖にベンゾフラン環を有する芳香
族ポリイミド系樹脂層からなることを特徴とするサーマ
ルヘッド。(1) A metal support, a heat-resistant resin layer formed on this metal support, a large number of heating resistors formed on this heat-resistant resin layer, and a conductor connected to each of these heating resistors. A thermal head comprising: The heat-resistant resin layer is an aromatic polyimide resin layer having a benzofuran ring in its main chain.
ミド系樹脂は、主鎖にベンゾフラン環を有するポリアミ
ック酸の塗布、焼付けにより形成されたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。(2) The thermal resin according to claim 1, wherein the aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain is formed by coating and baking a polyamic acid having a benzofuran ring in the main chain. head.
酸は、ジアミン成分のうちベンゾフラン環を有する２，
８−ジアミノジフェニレンオキシドを必須成分として合
成されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載のサーマルヘッド。(3) The polyamic acid having a benzofuran ring in the main chain is a diamine component having a benzofuran ring,
The thermal head according to claim 2, characterized in that it is synthesized using 8-diaminodiphenylene oxide as an essential component.
ミド系樹脂は、シランカップリング剤成分としてアミノ
結合を有するシラン化合物および尿素結合を有するシラ
ン化合物の少なくとも一方を含有していることを特徴と
する特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
載のサーマルヘッド。(4) The aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain is characterized in that it contains at least one of a silane compound having an amino bond and a silane compound having a urea bond as a silane coupling agent component. A thermal head according to any one of claims 1 to 3.
ミノプロピルトリエトキシシランまたはＮ−フェニル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランであることを特
徴とする特許請求の範囲第４項記載のサーマルヘッド。(5) The silane compound having an amino bond is γ-aminopropyltriethoxysilane or N-phenyl-
The thermal head according to claim 4, characterized in that it is γ-aminopropyltrimethoxysilane.
イドプロピルトリメトキシシランであることを特徴とす
る特許請求の範囲第４項記載のサーマルヘッド。(6) The thermal head according to claim 4, wherein the silane compound having a urea bond is γ-ureidopropyltrimethoxysilane.
ミド系樹脂は、分子構造中にＳｉ基が導入されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
ずれかに記載のサーマルヘッド。(7) The aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain has a Si group introduced into its molecular structure, according to any one of claims 1 to 3. thermal head.
ベンゾフラン環を有する芳香族ポリイミド系樹脂は、ジ
アミン成分としてＳｉ基を有するジアミンを添加して合
成された主鎖にベンゾフラン環を有するポリアミック酸
の塗布、焼付けにより形成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第７項記載のサーマルヘッド。(8) The aromatic polyimide resin having a benzofuran ring in the main chain into which a Si group has been introduced into the molecular structure is synthesized by adding a diamine having a Si group as a diamine component and having a benzofuran ring in the main chain. 8. The thermal head according to claim 7, wherein the thermal head is formed by coating and baking a polyamic acid having a polyamic acid.
ロキサンであることを特徴とする特許請求の範囲第８項
記載のサーマルヘッド。(9) The thermal head according to claim 8, wherein the diamine having a Si group is bisaminodisiloxane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10547487A JPS63268665A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10547487A JPS63268665A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Thermal head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268665A true JPS63268665A (en) | 1988-11-07 |
Family
ID=14408593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10547487A Pending JPS63268665A (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268665A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107915974A (en) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | Heat-conductive resin composition and preparation method thereof |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP10547487A patent/JPS63268665A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107915974A (en) * | 2016-10-08 | 2018-04-17 | 中国石油化工股份有限公司 | Heat-conductive resin composition and preparation method thereof |
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