JPH01206068A - 感熱記録ヘッド及びその製造方法 - 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】 イ、産業上の利用分野 ゛　　本発明は感熱記録ヘッド及びその製造方法に関す
る。

口、従来技術 感熱記録ヘッド（以下、Ｉｎにヘッドと称す。）は被記
録紙又は感熱紙等の被記録体に対して直接的若しくはイ
ンクフィルムを介して当接された状態で記録用の電気信
号によって発熱部がドツト状に選択加熱され、これによ
って被記録体に画像等を記録できるように構成されてい
る。

従来のヘッドでは一般に、絶縁体基板上に発熱体層を設
け、この上に多数の対向電極を形成させて発熱部を構成
し、その上を絶縁被膜で覆って対向電極や発熱体層を保
護するようにし、その対向電極を構成する個別電極に対
して例えば後述するライン方式にあっては集積回路（以
下、ＩＣと称す。）部から目的とする画像パターンに対
応する信号を与えるようにしている。

上記多数の対向電極は、平行に並んだ多数の個別電極と
これら個別電極に対向位置する共通電極とによって構成
される。

始めにヘッドの発熱部及びその周辺について説明する。

ヘッドは、ヘッドを固定した状態で記録するライン方式
と、ヘッドを記録紙の送り方向に直角の方向に移動させ
ながら記録するシリアル方式との２方式に大別される。

以下ライン方式を例に挙げて概要を説明する。

第９図に例示するように、ヘッドは共通の基板（この例
ではアルミニウム基板）１上に、発熱部３４を設けた絶
縁体基板（例えばアルミナ等セラミック基板）３９と、
多数（例えば６４個）のＩｃチップ４を固定したプリン
ト基板（例えばガラス・エポキシ又はセラミック板）５
とが一定の間隙６を置いて対向して固定されている。Ｉ
Ｃチップ４と発熱部３４との電気的接続は、上記間隙６
上にてプリント基板５と絶縁体基板３９との間に架は渡
されたフィルムキャリアテープ７によって行われている
。

この接続方式を第１０図及び第１０図のＸ−Ｘ線に沿う
拡大断面図である第１１図で詳述する。

絶縁体基板３９上に帯状に酸化珪素膜（部分グレーズ層
、不純物が入っていてもよい。）３８が設けられ、この
上に発熱体（例えば窒化タンタル）層４５が形成され、
更にこの上に、例えばアルミニウム製の共通の電極３２
と、同発熱体層４５上において電極３２の長さ方向に多
数本配列せしめられている例えばアルミニウム製の信号
電極３３とが設けられている。これら画電極３２と３３
との各対向部分によって発熱部３４が形成されている。

一方、ＩＣチップ４は一定個数毎に、３０で示した分離
ラインで互いに接合された別々のプリント基板５上にマ
ウントされ、プリント基板５上に所定パターンに設けら
れた例えばアルミニウム製の配線１２に対し、Ａｕ又は
Ａ１等のワイヤ１３によってワイヤボンディングされて
いる。なお、上記の各配線パターンは簡略図示されてい
る。

フィルムキャリアテープ７は、例えばポリイミド基板１
４上に、上記信号電極３３及び配線１２に対応した本数
（例えば６４本但し、図では６本に省略して示しである
。）の例えば銅箔製のり−１・１５が接着されたものか
らなっている。これらのリード１５と信号電極３３及び
配線１２との接続は所謂ビームリード方式で行って良く
、リード１５の両端部を予め幾分張出させておき、ここ
を熱圧着して接続を行うことができる。

なお、上記した各電極又は配線の形式、■ｃチップのマ
ウント及びワイヤボンディングは、公知の半導体装技術
によって行えるので、それらのる。

第１２図は発熱部及びその周辺の拡大斜視図、第１３図
は第１２図のｘｍ−ｘｍ線矢視断面図である。但し、第
１２図においては保護層４０は図示省略しである。

しかし、こうした感熱記録ヘッドにおいては、部分グレ
ーズ層３８上にそのまま発熱体層４５と電極層とを形成
し、所定のパターンに加工することにより共通電掘３２
、個別電極３３、発熱部３４を形成しており、第１３図
に示すように紙４１の当たる部分が比較的平坦であって
紙当たりが悪（、このため感熱の効率が悪く、消費電力
が大き（なり、不経済である。また、印字の際、発熱部
３４の熱が部分グレーズ層３８上へと拡散し、逃げるた
め、印字ににじみを生し、印字品質が低下する。

また、部分グレーズ層３８上に小さいグレーズ層を設け
たり、部分グレーズ層の一部を予め切除することにより
、部分グレーズ層の中央部を相対的に周辺部よりも突出
させて、紙当たりを良くしようとすることも行われてい
るが、このように段差を設けたヘッドでも十分な解決は
なされず、しかも部分グレーズ層に加工を施して段差を
設ける工程が必要で、煩雑であった。

ハ０発明の目的 本発明の目的は、発熱部への紙当たりが良好で消費電力
が少なく、にじみのない高品質の印字を行うことができ
るような感熱記録ヘッドを提供することである。

また、本発明の目的は、発熱部への紙当たりが良好で、
にじみのない高品質の印字を行える感熱記録ヘッドを簡
便に生産性良く製造できるような感熱記録ヘッドの製造
方法を提供することである。

ニ１発明の構成 本発明は、絶縁層上に所定パターンの発熱体層が設けら
れ、この発熱体層上に対向電極を複数対設けることによ
り複数の発熱部が形成されている感熱記録ヘッドにおい
て、少なくとも前記複数の発熱部間で前記絶縁層が所定
の深さ切除されていることを特徴とする感熱記録ヘッド
に係るものである。

また、本発明は、絶縁層上に発熱体層を形成する工程と
；この発熱体層を所定パターンに加工する工程と；前記
所定パターンの発熱体層の存在領域以外の領域で前記絶
縁層を所定深さ切除する工程とを有する感熱記録ヘッド
の製造方法に係るものである。

ホ、実施例 以下、本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）は発熱部の周辺を示す拡大斜視図、同図（
ｂｌは発熱部の周辺を示す拡大平面図、同図（Ｃ１は同
図（ａｌのＩｃ−１ｃ線矢視断面図、同図（ｄ）は同図
（ａ）のＩｄ−１ｄ線矢視断面図、同図（ｅｌは同図（
ａ）のｒｅ−１ｅ線矢視断面図である。

厚さＱ、５ａｍのセラミックス基板３９上には、高さ６
０μｍの帯状の部分グレーズ層３８が設けられている。

基板３９上には部分グレーズ層３８を含めて厚さ０．３
μｍの発熱体層４５が被着し、部分グレーズ層３８の頂
上の領域を残して共通電極を構成する厚さ２μｍのアル
ミニウムの層３２、厚さ２μｍのアルミニウムの個別電
極３３が対向して被着し、その上を厚さ３μｍの保護層
４０が覆っている。

共通電極３２と個別電極３３との間にある部分グレーズ
屓３８の頂上領域においては、発熱体層４５が表面側に
露呈しく但し、第１図（ａ）、（ｂｌにおいては保護層
４０は図示省略）、発熱部３４を形成している。

印字の際には、第１図（Ｃ１〜（ｅｌに示すように（同
図（Ｃ）ではインクリボン４２、プラテン４３を図示省
略）。発熱部３４にインクリボン４２を介して記！２紙
４１が当接し、印字が行われる。記録の終了後には、記
録紙４１、インクリボン４２がプラテン４３から離れる
と共に、記録４１とインクリボン４２とが互いに容易に
分離する。

本例において注目すべきことは、個別電極３３、発熱部
３４を区画している領域３５で部分グレーズ層３８が所
定の深さだけ切除されていることである。

即ち、領域３５において、部分グレーズ層３８に切除部
３７が設けられ、この切除部３７上に保護層４０が設け
られている。

これにより、特に第１図（Ｃ）、（ｄｌに示すように、
切除部３７を設けることにより、発熱部３４が切除部３
７に対して突出することとなり、記録紙４１の発熱部３
４に対する紙当たりが著しく向上する。

従って、低い消費電力で十分な印字が行え、極めて経済
的である。また、消費電力が少な（で済むことにより、
個別電極３３、共通電極３２を流れる電流の量がより少
なくて済むという効果がある。

特に共通電極３２を流れる電流を少なくできることは、
個別電極３３の駆動率を上げることが可能となる点で有
利である。

また、印字の際に、発熱部３４で生した熱が第１図ｔｃ
＋に矢印Ｂで示すように下方向へと逃げ、従来のように
領域３５を横方向へと拡散することがないので、印字の
にじみを防止でき、高品質の印字が可能となる。

切除部３７の深さ（段差）と（第１図ｆｃ）参照）は、
１μｍ−１５μｍとすると好ましく、３μｒｎ〜７μｍ
とすると更に好ましい。これにより、上述の効果をより
良好に達成でき、また放熱量が大きくなり過ぎることも
ない。

第２図は発熱部３４及びその周辺を示す平面図であり、
第１図（ｂｌを縮小して示すものに該当する。

第３図は発熱部及びその周辺を拡大して示す平面図であ
り、第１図（ｂｌと同様のものである。

第１図の例においては、領域３５すべてに切除部３７を
設けたが、必ずしもこのようにする必要はなく、例えば
−点鎖線で示ず３５Ａの領域を所定の深さ切除してもよ
く、二点鎖線で示す領域３５日を所定の深さ切除するこ
とによっても前述の効果を奏しうる。

第４図、第５図は感熱記録ヘッドの製造方法を説明する
ためのものである。

第４図（ａ）、第５図（ａｌは第１図（Ｃ）に相当する
断面図であり、第４図ｆｂ）、第５図（ｂｌは第１図（
ｄｌに相当する断面図である。

まず、セラミックス基板３９、部分グレーズ層３８上に
発熱体層４５を成膜し、レジスト（図示せず）を用いて
発熱体層４５を所定のパターンに加工して第４図に示す
状態と乙、発熱部３４を形成する。次に、上記のレジス
トを残したままで、第５図に示すように領域３５を切除
し、切除部３７を形成する。この後、発熱体層４５上に
電極層を成膜し、この電極層を所定の形状に加工して個
別電極、共通電極を形成し、更に保護層を成膜して、第
１図に示す感熱記録ヘッドが製造される。

セラミック基板３９、部分グレーズ屓３８上に発熱体層
４５と電極膜を成膜し、電極膜を所定の形状に加工し、
個別電極と共通電極を形成する。

このあとに発熱体層４５を所定のパターンに加工し、発
熱部３４を形成する。次にレジストを残したままで領域
３５を切除し、保護膜を成膜しても同様に効果のあるヘ
ッドが製造される。

これらの製造方法によれば、発熱体層４５上にレジスト
を付けたままの状態で部分グレーズ層３８の領域３５を
切除することが可能であるため、製造工程が簡略である
。また、発熱体層４５を所定のパターンに加工した後に
、切除部３７を形成しているので、発熱体層４５の加工
が精度良く行える。この点、先に切除部を形成した後に
発熱体層を加工する場合には、切除部の影Ｗにより加工
積度が劣る傾向がある。

第６図〜第８図は感熱記録ヘッドの他の製造方法を説明
するためのものである。

第６図（ａ）、第７図（ａｌ、第８図ｆａ）は第１図（
Ｃ１に相当する断面図であり、第６図（ｂ）、第７図（
ｂ）、第８図（ｂ）は第１図（ｄｌに相当する断面図で
ある。

まず、セラミックス基板３９、部分グレーズ屓３８上に
発熱体層４５、電極層４６を順次成膜して第６図に示す
状態とする。次に、電極層４６を所定のパターンに加工
して共通電極３２、個別電極３３（第１図参照）を形成
し、更にレジストを用いて発熱体層４５を所定のパター
ンに加工して、第７図に示す状態とし、発熱部３４を形
成する。

この後、上記の発熱体層４５の加工に用いたレジストを
残したままで、第８図に示すように領域３５で部分グレ
ーズ層３８を切除し、切除部３７を形成する。この後、
更に保護層を形成して、第１図に示す感熱記録ヘッドを
製造する。

第４図〜第８図の製造方法において、部分グレーズ層３
８を切除する方法として、エツチングが挙げられる。こ
の際、既に形成された層、例えば電極層を侵さないエツ
チング液が必要である。

好ましいエツチング液としては、ＨＦ　：　Ｎ　Ｈ４Ｆ
：　ＨＯＣＨ２ＣＨ２０Ｈの混合液（緩衝液）が用いら
れる。混合割合は（ＨＦ：ＮＨ＋Ｆ：ＨＯＣＨ２ＣＨ２
０Ｈ）＝　（５：２５：　６）が良く、・エツチング時
の温度は２２℃付近が良い。かかる混合液を用いること
により、アルミニウムが侵されるのを防止でき、グレー
ズ層のザイドエッチも防止できる。

第１図において、アルミニウムからなる屓３２以外の層
を共通電極の構成層として設けることができる。例えば
、銅めっき層、ニッケルめっき層や山型の↑リペースト
層を設けることができ、共通電極の電流容量を大きくで
きる。この際銀ペースト屓を部分グレーズ層の高さの１
／３〜２／３とすることにより、電流容量を稼ぐと共に
高感度感熱紙に対して印字汚れを回避できる。

以上の実施例は、いずれもライン方式の感熱記録ヘット
の例であるが、シルアル方式の感熱記録ヘッドにも本発
明が適用できることは言うまでもない。

以上、本発明を例示したが、本発明の実施例はＪ・Ｉｉ
々変形が可能である。

例えば、発熱部周辺の各層の材料、寸法、形状、厚さ、
パターン等は種々変更できる。また、部分グレーズ層を
切除する方法、切除部の形状、寸法、深さ等は種々変更
できる。また、発熱体層、電極層を所定のパターンに加
工する方法も適宜変更できる。

ヘ０発明の効果 本発明の感熱記録ヘッドによれば、少なくとも複数の発
熱部間て゛絶縁層が所定の深さ切除されているので、複
数の発熱部が絶縁層の切除された部分に対して突出し、
従って記録材料が複数の発熱部のそれぞれに対し良好に
当接する。従って、発熱部からの熱を効率的に利用でき
、低い消費電力で十分な印字が行え、経済的である。ま
た、記録の際に、発熱部で生じた熱が絶縁層の切除され
た部分に沿って放散されるので、絶縁層の切除された部
分での記録材料の感熱は生じず、従って記録ににじみを
生じず、高品質の印字が可能となる。

また、本発明の製造方法によれば、絶縁層上に発熱体層
を形成する工程と；この発熱体層を所定パターンに加工
する工程と；前記所定パターンの発熱体層の存在領域以
外の領域で前記絶縁層を所定深さ切除する工程とを有し
ているので、発熱体層の形成、加工を絶縁層の切除より
も先に行っていることから、絶縁層上に形成された発熱
体層を所定パターンに精度良く加工することができ、ま
た、所定パターンの発熱体層の存在領域以外の領域で絶
縁層を所定深さ切除するので、絶縁層に上記切除部を容
易かつ効率的に設けることが可能で、感熱記録ヘッドを
簡易に生産性良く製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は実施例を示すものであって、第１図（
ａｌは発熱部の周辺を示す拡大斜視図、同図（ｂ）は発
熱部の周辺を示す拡大平面図、同図（Ｃ）は同図（ａ）
のＩｃ−１ｃ線矢視断面図、同図（ｄｌは同図＋ａｌの
Ｉｄ−１ｄ線矢視断面図、同図（（旧ま同図（ａ）のＩ
ｅ−１ｅ線矢視断面図、 第２図は発熱部及びその周辺を示す平面図、第３図は発
熱部及びその周辺を拡大して示す平面図、 第４図は全熱部周辺の製造過程を示し、同図（ａｔは断
面図（第１図ｆｃ）に相当する。）、同図（ｂ）は断面
図（第１図（ｄ）に相当する。）、第５図（ａｌ、（ｂ
）はそれぞれ全熱部周辺の装造過程を示す断面図、 第６図（ａ）、（ｂｌはそれぞれ全熱部周辺の製造過程
を示す断面図、 第７図（ａｌ、（ｂ）はそれぞれ全熱部周辺の製造過程
を示す断面図、 第８図＋ａ）、（ｂ）はそれぞれ全熱部周辺の製造過程
を示す断面図 第１０図は第９図の拡大平面図、 第１１図は第１０図のＸＩ−ＸＩ線矢視拡大断面図 である。 第１２図、第１３図は従来例を示すものであって、 第１２図は発熱部及びその周辺を拡大して示す斜視図、 第１３図は第１２図のｘｍ−ｘｍ線矢視断面図である。 なお、図面に示された符号において、 ３２・・・・・・・・・共通電極 ３３・・・・・・・・・個別電極 ３４・・・・・・・・・発熱部 ３５．３５Ａ、３５Ｂ・・・・・・・・・領域３７・・
・・・・・・・切除部 ３８・・・・・・・・・部分グレーズ層３９・・・・・
・・・・セラミックス製基板４０・・・・・・・・・保
護層 ４１・・・・・・・・・記録紙 ４２・・・・・・・・・インクリボン ４３・・・・・・・・・プラテン ４５・・・・・・・・・発熱体層 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁層上に所定パターンの発熱体層が設けられ、こ
   の発熱体層上に対向電極を複数対設けることにより複数
   の発熱部が形成されている感熱記録ヘッドにおいて、少
   なくとも前記複数の発熱部間で前記絶縁層が所定の深さ
   切除されていることを特徴とする感熱記録ヘッド。 ２、絶縁層上に発熱体層を形成する工程と；この発熱体
   層を所定パターンに加工する工程と；前記所定パターン
   の発熱体層の存在領域以外の領域で前記絶縁層を所定深
   さ切除する工程とを有する感熱記録ヘッドの製造方法。