JPS633971A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
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- JPS633971A JPS633971A JP14599086A JP14599086A JPS633971A JP S633971 A JPS633971 A JP S633971A JP 14599086 A JP14599086 A JP 14599086A JP 14599086 A JP14599086 A JP 14599086A JP S633971 A JPS633971 A JP S633971A
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- Japan
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- layer
- heat generating
- glaze layer
- partial glaze
- heat
- Prior art date
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- Pending
Links
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- 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
- B41J2/315—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
- 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
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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。
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)
この発明は、感熱記録、熱転写記録等に用いられる凸形
のサーマルヘッドに関するものである。
のサーマルヘッドに関するものである。
(従来の技術)
一般に、サーマルヘッドは構造が単純なうえ信頼性が高
く、低コスト化が可能であり、又記録時の騒音が少ない
などの利点より、大型ラインプリンターからシリアル型
の小型軽量プリンターまで広い範囲で使われている。ま
た近年では、熱転写プリンタの普及にともない表面平滑
度が10秒以下のラフペーパーに対し高品位な高速転写
印字が強く望まれており、印加電力の増加に対しても印
字、印画に、にじみのない信頼性の高いサーマルヘッド
が必要になってきた。特にラフペーパーでは、紙面上が
±20μm程度の凸凹があるため発熱体部が紙面の四部
に転写インクリボンを介して十分接触するような構造の
サーマルヘッドが必要である。
く、低コスト化が可能であり、又記録時の騒音が少ない
などの利点より、大型ラインプリンターからシリアル型
の小型軽量プリンターまで広い範囲で使われている。ま
た近年では、熱転写プリンタの普及にともない表面平滑
度が10秒以下のラフペーパーに対し高品位な高速転写
印字が強く望まれており、印加電力の増加に対しても印
字、印画に、にじみのない信頼性の高いサーマルヘッド
が必要になってきた。特にラフペーパーでは、紙面上が
±20μm程度の凸凹があるため発熱体部が紙面の四部
に転写インクリボンを介して十分接触するような構造の
サーマルヘッドが必要である。
このため、最近部分グレーズ層を用いた凸形のサーマル
ヘッドが提案されており、転写インクリボンを介しての
紙面との接触あるいは感熱記録の場合は感熱紙との接触
の改善が図られている。
ヘッドが提案されており、転写インクリボンを介しての
紙面との接触あるいは感熱記録の場合は感熱紙との接触
の改善が図られている。
この種のサーマルヘッドとして特開昭58−59865
号公報に記載されるものがあり、その断面図を第3図に
示す。この第3図のサーマルヘッドは基板1上に下部グ
レーズ層2を印刷焼成して形成した後−ヒ部グレース層
3を更に印刷焼成して積層し、これらの−ヒに発熱抵抗
体層4を形成し、次いで給電体層5、保護層6を順次形
成することにより作られている。
号公報に記載されるものがあり、その断面図を第3図に
示す。この第3図のサーマルヘッドは基板1上に下部グ
レーズ層2を印刷焼成して形成した後−ヒ部グレース層
3を更に印刷焼成して積層し、これらの−ヒに発熱抵抗
体層4を形成し、次いで給電体層5、保護層6を順次形
成することにより作られている。
しかしながら、前述のサーマルヘッドの場合下部グレー
ズ層2と上部グレーズ層3とをそれぞれ焼成温度の異な
るグレーズ層で形成する必要があった。これは上部グレ
ーズ層3形成時における下部グレーズ層2の熱変形を防
ぐためであり、このため発熱抵抗体層4の発熱部分(以
下、発熱要素と称す)4aの直下の上部グレーズ層3は
下部グレーズ層2より200〜300℃程度軟化点が低
いグレーズで形成する必要があった。このような各グレ
ーズ層を有するサーマルヘッドを用いて高速印字を行な
う場合、サーマルヘッドには短いパルス幅で高いエネル
ギーが印加されるため、また平滑度が10秒以下のラフ
ペーパーに対する高速な熱転写記録を行なう場合は表面
平滑度が100〜500秒程度の平滑紙に印字する場合
に比べ印字エネルギーが3割−10割増しとなるため、
発熱要素4aの温度は上部グレーズ層3の軟化点を越え
る高い温度例えば600〜700℃に達し、上部グレー
ズ層3の溶融あるいは変形が生じサーマルヘッドの特性
が著しく劣化するという欠点があった。
ズ層2と上部グレーズ層3とをそれぞれ焼成温度の異な
るグレーズ層で形成する必要があった。これは上部グレ
ーズ層3形成時における下部グレーズ層2の熱変形を防
ぐためであり、このため発熱抵抗体層4の発熱部分(以
下、発熱要素と称す)4aの直下の上部グレーズ層3は
下部グレーズ層2より200〜300℃程度軟化点が低
いグレーズで形成する必要があった。このような各グレ
ーズ層を有するサーマルヘッドを用いて高速印字を行な
う場合、サーマルヘッドには短いパルス幅で高いエネル
ギーが印加されるため、また平滑度が10秒以下のラフ
ペーパーに対する高速な熱転写記録を行なう場合は表面
平滑度が100〜500秒程度の平滑紙に印字する場合
に比べ印字エネルギーが3割−10割増しとなるため、
発熱要素4aの温度は上部グレーズ層3の軟化点を越え
る高い温度例えば600〜700℃に達し、上部グレー
ズ層3の溶融あるいは変形が生じサーマルヘッドの特性
が著しく劣化するという欠点があった。
この欠点を解消するため、本出願人は実願昭60−19
3541号において新規なサーマルヘッドを提案した。
3541号において新規なサーマルヘッドを提案した。
第4図はこのサーマルヘッドの構成を示す断面図である
。このサーマルヘッドは放熱基板11−ヒに、エツチン
グにより2段の凸状形に形成された部分グレーズ層12
を設け、さらにそれぞれ発熱要素13aを有する複数の
発熱抵抗体13と、各発熱要素に給電するための複数の
給電体14を備えたものである。部分グレーズ層12は
上段凸状部12a及び下段凸状部12bからなる。この
2段の凸状形の部分グレーズ層12は次のようにして形
成される。
。このサーマルヘッドは放熱基板11−ヒに、エツチン
グにより2段の凸状形に形成された部分グレーズ層12
を設け、さらにそれぞれ発熱要素13aを有する複数の
発熱抵抗体13と、各発熱要素に給電するための複数の
給電体14を備えたものである。部分グレーズ層12は
上段凸状部12a及び下段凸状部12bからなる。この
2段の凸状形の部分グレーズ層12は次のようにして形
成される。
まず、放熱基板11上に略半円筒状の部分グレーズ層を
形成し、次にこの部分グレーズ層の最上部にマスクを形
成し、フッ酸、あるいは熱リン酸等を用いてエツチング
し、エツチング後マスクを除去して2段の凸状形の部分
グレーズ層12が形成される。このような構成のサーマ
ルヘッドにより前述の欠点は解消された。
形成し、次にこの部分グレーズ層の最上部にマスクを形
成し、フッ酸、あるいは熱リン酸等を用いてエツチング
し、エツチング後マスクを除去して2段の凸状形の部分
グレーズ層12が形成される。このような構成のサーマ
ルヘッドにより前述の欠点は解消された。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、本出願人が先に提案したサーマルヘッド
では、エツチング時にサイドエッチによりテーパー角(
上段凸状部12aの底面とエツチングにより形成された
テーパー面16とのなす角)が大きい場合、テーパー面
16と上段凸状部12aの最頂−ヒ面17とが定める角
部(以下エツジ部と称す)が鋭くなる。そのため、発熱
抵抗体層13の形成において段切れが生じたり、エツジ
部において膜が薄くなり膜厚が不均一になるという問題
点があった。
では、エツチング時にサイドエッチによりテーパー角(
上段凸状部12aの底面とエツチングにより形成された
テーパー面16とのなす角)が大きい場合、テーパー面
16と上段凸状部12aの最頂−ヒ面17とが定める角
部(以下エツジ部と称す)が鋭くなる。そのため、発熱
抵抗体層13の形成において段切れが生じたり、エツジ
部において膜が薄くなり膜厚が不均一になるという問題
点があった。
また上段凸状部12aが各ドツト対応に島状に形成され
る(以下この島状部分をメサと称す)場合、ドツト間で
露光が不十分となることによりレジストが残り、その結
果エツチング不良となり、ショートが起るという問題点
があった。
る(以下この島状部分をメサと称す)場合、ドツト間で
露光が不十分となることによりレジストが残り、その結
果エツチング不良となり、ショートが起るという問題点
があった。
この発明は、以上述べた段切れやショートなどの不都合
を解消し、歩留りが向上しかつ信頼性の向上したサーマ
ルヘッドを提供することを目的とする。
を解消し、歩留りが向上しかつ信頼性の向上したサーマ
ルヘッドを提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段)
一ヒ述の問題点を解決するために、この発明はエツチン
グにより2段の凸状形に形成された部分グレーズ層を設
けた放熱基板」―に、発熱抵抗体からなる複数の発熱要
素と当該各発熱要素に給電する複数の給電体とこれらの
要素を保護する保護膜とを備えたサーマルヘッドにおい
て、エツチングにより形成される前記部分グレーズ層の
エツジ部分にリフローにより丸みをつけるようにしたも
のである。
グにより2段の凸状形に形成された部分グレーズ層を設
けた放熱基板」―に、発熱抵抗体からなる複数の発熱要
素と当該各発熱要素に給電する複数の給電体とこれらの
要素を保護する保護膜とを備えたサーマルヘッドにおい
て、エツチングにより形成される前記部分グレーズ層の
エツジ部分にリフローにより丸みをつけるようにしたも
のである。
(作 用)
この発明のサーマルヘッドは2段の凸状形の部分グレー
ズ層のエツジ部に丸みがつけられており、この丸みが、
テーパー角が大きい場合でも、発熱抵抗体層の形成にお
いて段切れや膜厚の不均一を防止するように作用する。
ズ層のエツジ部に丸みがつけられており、この丸みが、
テーパー角が大きい場合でも、発熱抵抗体層の形成にお
いて段切れや膜厚の不均一を防止するように作用する。
また、ドツト間でのレジスト残留によるショートも防止
される。したがって、歩留りも向上し、信頼性も高くな
り、前述の問題点が解決される。
される。したがって、歩留りも向上し、信頼性も高くな
り、前述の問題点が解決される。
(実施例)
以下本発明の一実施例について詳細に説明する。
第1図は本実施例のサーマルヘッドの構成を示す断面図
である。同図において、21はアルミナセラミック等の
放熱性の良い基板である。22は基板21上に2段の凸
状に設けられた耐熱温度が700℃以−ヒの保温層とし
ての部分グレーズ層であり、少なくとも上段の凸状部2
2aが個別の発熱要素対応に島状となる如く形成されて
いる。この部分グレーズ層22は図示の如く第4図でエ
ツジ部であった所が丸みをおびて形成されている。23
はこの部分グレーズ層22及び基板21上に設けられた
Ta2N。
である。同図において、21はアルミナセラミック等の
放熱性の良い基板である。22は基板21上に2段の凸
状に設けられた耐熱温度が700℃以−ヒの保温層とし
ての部分グレーズ層であり、少なくとも上段の凸状部2
2aが個別の発熱要素対応に島状となる如く形成されて
いる。この部分グレーズ層22は図示の如く第4図でエ
ツジ部であった所が丸みをおびて形成されている。23
はこの部分グレーズ層22及び基板21上に設けられた
Ta2N。
T a2S 1あるいはT a S i O,等からな
る発熱抵抗層であり、記録ドツトを構成する発熱要素2
3a対応に複数個並設されている。24は発熱抵抗体層
23の発熱要素23aを除く発熱抵抗体層23上に設け
られ各発熱要素23aに電力を印加するための給電体層
であり、グレーズ層22の下段の凸状部22b上の所定
の位置まで延びて配置されている。25は少なくとも前
述の各発熱抵抗体層23の発熱要素23a上を被覆する
如く設けられたSin、等からなる耐酸化機能等を有す
る保護層である。また図示はしていないが保護層15上
にはTa2O,等からなる耐摩耗層が設けられる。
る発熱抵抗層であり、記録ドツトを構成する発熱要素2
3a対応に複数個並設されている。24は発熱抵抗体層
23の発熱要素23aを除く発熱抵抗体層23上に設け
られ各発熱要素23aに電力を印加するための給電体層
であり、グレーズ層22の下段の凸状部22b上の所定
の位置まで延びて配置されている。25は少なくとも前
述の各発熱抵抗体層23の発熱要素23a上を被覆する
如く設けられたSin、等からなる耐酸化機能等を有す
る保護層である。また図示はしていないが保護層15上
にはTa2O,等からなる耐摩耗層が設けられる。
次に、このような構成のサーマルヘッドの製造方法を第
1図及び第2図(a)、(b)を用いて説明する。第2
図(、)及び(b)はそれぞれリフロー前と後の部分グ
レーズ層の断面図である。
1図及び第2図(a)、(b)を用いて説明する。第2
図(、)及び(b)はそれぞれリフロー前と後の部分グ
レーズ層の断面図である。
まず、基板21上に略半円筒状の耐熱性の良い部分グレ
ーズ層を形成した後、この部分グレーズ層上にマスクを
形成し、ホトリソ、フッ酸、あるいは熱リン酸等により
エツチングを行ない、上段白状部228′ と下段凸状
部22b′からなる2段の凸状の部分グレーズ層22′
を形成する(第2図(a))。
ーズ層を形成した後、この部分グレーズ層上にマスクを
形成し、ホトリソ、フッ酸、あるいは熱リン酸等により
エツチングを行ない、上段白状部228′ と下段凸状
部22b′からなる2段の凸状の部分グレーズ層22′
を形成する(第2図(a))。
このとき上段白状部22a′は個別の発熱要素23a対
応に島状に形成される。本実施例の部分グレーズ層を構
成する材料としてはたとえば日本特殊陶業社製の031
が使用される。このG31は軟化点が850°付近であ
る。そこで部分グレーズ層を使用した場合、855℃を
最高温度とし、厚膜焼成炉により空気中で最□高温度保
持時間2分焼成し、リフローを行なう。これにより部分
グレーズ層22′は=7− 第2図(b)に示すようにエツジ部が丸みをおび、上段
凸上部22aと下段凸状部22bからなる2段の凸状の
部分グレーズ層22となる。実測によると、この丸みは
曲率半径2μm以上の場合において良好な結果を得るこ
とができた。なお、本例ではりフローを行なうときの最
高温度は855℃を最適としているが、それ以外の温度
、たとえば835℃や875℃で処理を行なっても同様
に丸みをおびた部分グレーズ層が得られ、これら温度は
テーパー角、上段凸状部22aの高さに応じて選択する
ことができる。
応に島状に形成される。本実施例の部分グレーズ層を構
成する材料としてはたとえば日本特殊陶業社製の031
が使用される。このG31は軟化点が850°付近であ
る。そこで部分グレーズ層を使用した場合、855℃を
最高温度とし、厚膜焼成炉により空気中で最□高温度保
持時間2分焼成し、リフローを行なう。これにより部分
グレーズ層22′は=7− 第2図(b)に示すようにエツジ部が丸みをおび、上段
凸上部22aと下段凸状部22bからなる2段の凸状の
部分グレーズ層22となる。実測によると、この丸みは
曲率半径2μm以上の場合において良好な結果を得るこ
とができた。なお、本例ではりフローを行なうときの最
高温度は855℃を最適としているが、それ以外の温度
、たとえば835℃や875℃で処理を行なっても同様
に丸みをおびた部分グレーズ層が得られ、これら温度は
テーパー角、上段凸状部22aの高さに応じて選択する
ことができる。
次に部分グレーズ層22及び基板21上にTa2N。
Ta2Si、あるいはT a S i O,等を200
0〜3000人スパッタし、ホトリソ・エツチングによ
りパターニングして発熱抵抗体層23を形成する。この
発熱抵抗体層23の発熱要素23aの形状は角形、ある
いはミアンダ形などいずれの形状でも良い。次いで、こ
の発熱抵抗体層23上にN i Cr 、 A uを連
続蒸着し、2μmはどAuめっきした後ホトリソ・エツ
チングにより給電体層24を形成する。次いで少なくと
も発熱要素23a上を被覆する如く発熱抵抗体層23上
に5i02の保護層25が2μmはど形成される。
0〜3000人スパッタし、ホトリソ・エツチングによ
りパターニングして発熱抵抗体層23を形成する。この
発熱抵抗体層23の発熱要素23aの形状は角形、ある
いはミアンダ形などいずれの形状でも良い。次いで、こ
の発熱抵抗体層23上にN i Cr 、 A uを連
続蒸着し、2μmはどAuめっきした後ホトリソ・エツ
チングにより給電体層24を形成する。次いで少なくと
も発熱要素23a上を被覆する如く発熱抵抗体層23上
に5i02の保護層25が2μmはど形成される。
さらに図示はしていないがTa2O,の耐摩耗層が保護
層25上に形成される。保護層25及び耐摩耗層はたと
えばスパッタにより形成することができる。
層25上に形成される。保護層25及び耐摩耗層はたと
えばスパッタにより形成することができる。
このようにして作られたサーマルヘッドは、2段の凸形
状の部分グレーズ層がリフローによりエツジ部に丸みを
つけられているので、テーパー角が大きい場合でも、発
熱体抵抗層形成における段切れや膜厚の不均一がなく、
メサ上に整然と発熱体抵抗層が形成される。またドツト
間にレジストが残ることによるショートを防止できるよ
うになる。
状の部分グレーズ層がリフローによりエツジ部に丸みを
つけられているので、テーパー角が大きい場合でも、発
熱体抵抗層形成における段切れや膜厚の不均一がなく、
メサ上に整然と発熱体抵抗層が形成される。またドツト
間にレジストが残ることによるショートを防止できるよ
うになる。
(発明の効果)
以上詳細1こ説明したように、本発明によれば、部分グ
レーズ層をエツチングにより2段の凸状形に形成した後
、リフローによりグレーズ表面を軟化させてエツジ部に
丸みをつけたので、発熱体抵抗層形成における段切れ防
止、膜の均一化、ホトリソ不良の減少が可能となる。し
たがって、歩留リ、信頼性の向上が期待できる。
レーズ層をエツチングにより2段の凸状形に形成した後
、リフローによりグレーズ表面を軟化させてエツジ部に
丸みをつけたので、発熱体抵抗層形成における段切れ防
止、膜の均一化、ホトリソ不良の減少が可能となる。し
たがって、歩留リ、信頼性の向上が期待できる。
第1図は本発明に係るサーマルヘッドの構成を示す断面
図、第2図(a)及び(b)はそれぞれリフロー前及び
後の部分グレーズ層の断面図、第3図は従来のサーマル
ヘッドの構成を示す断面図、第4図は本出願人が先に提
案したサーマルヘッドの構成を示す断面図である。 21・・・基板、 22・・・部分グレーズ層、
22a・・・上段凸状部、22b・・・下段凸状部、2
3・・・発熱抵抗体、 23a・・・発熱要素、24・
・・給電体層、 25・・・保護層。
図、第2図(a)及び(b)はそれぞれリフロー前及び
後の部分グレーズ層の断面図、第3図は従来のサーマル
ヘッドの構成を示す断面図、第4図は本出願人が先に提
案したサーマルヘッドの構成を示す断面図である。 21・・・基板、 22・・・部分グレーズ層、
22a・・・上段凸状部、22b・・・下段凸状部、2
3・・・発熱抵抗体、 23a・・・発熱要素、24・
・・給電体層、 25・・・保護層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 エッチングにより2段の凸状形に形成された部分グレー
ズ層を設けた放熱基板上に、発熱抵抗体からなる複数の
発熱要素と当該各発熱要素に給電する複数の給電体とこ
れらの要素を保護する保護膜とを備えたサーマルヘッド
において、 エッチングにより形成される前記部分グレーズ層のエッ
ジ部分にリフローにより丸みをつけたことを特徴とする
サーマルヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14599086A JPS633971A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14599086A JPS633971A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS633971A true JPS633971A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15397627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14599086A Pending JPS633971A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS633971A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH022026A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-01-08 | Hitachi Ltd | 感熱記録ヘッドおよびその製造方法 |
JPH0524235A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Rohm Co Ltd | サーマルヘツド及びその製造方法 |
JP2017064943A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 東芝ホクト電子株式会社 | サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14599086A patent/JPS633971A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH022026A (ja) * | 1988-06-13 | 1990-01-08 | Hitachi Ltd | 感熱記録ヘッドおよびその製造方法 |
JPH0524235A (ja) * | 1991-07-19 | 1993-02-02 | Rohm Co Ltd | サーマルヘツド及びその製造方法 |
JP2017064943A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 東芝ホクト電子株式会社 | サーマルプリントヘッド及びサーマルプリンタ |
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