JPH0263749A - サーマルヘッド - 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】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ、プリンタなどに用いられるサー
マルヘッドに関するものである。

従来の技術 サーマルヘッドは基板上の一対の電極と、この間の発熱
抵抗体層と、この発熱抵抗体層の上に形成された耐磨耗
層とから基本的に構成され、従来は薄膜型と原模型とが
存在する。薄膜型は電極、発熱抵抗体層、耐磨耗層をス
パッタリング、蒸着などの真空プロセスにより形成した
ものである。

原模型は例えば金メタルオルガニックペースト、Ｒｕ０
２−ガラスフリットペースト、ホウケイ酸ガラスフリッ
トペーストの印刷焼成により金電極、ＲｕＯ２発熱抵抗
体層、耐磨耗層を得るもので、薄膜型より低コストで高
性能サーマルヘッドを得ることができる。

第２図は従来の代表的な薄膜サーマルヘッドの断面図で
あり、アルミナグレーズ基板、ホーロ基板などの絶縁基
板（１１）上に発熱抵抗体層（１２）、電極層（１３）
、（１４）、耐酸化層（１５）、耐磨耗層（１６）が存
在する。発熱抵抗体層（１２）および金電極（１３）、
（１４）はフォトリソエツチング法によりパターニング
される。

ここで用いられる電極材料としては、薄膜プロセスのと
きはＮ　１＋　　Ｃｒｌ　　Ｃｕなど、厚膜プロセスの
ときは、金、または金とガラスバインダの混合層が一般
的である。これらの材料は電極層形成時、形成後の酸化
による電気伝導性の低下などの点から限定される。

発明が解決しようとする課題 上に述べたサーマルヘッドでの重要特性のひとつは、印
字品質である。すなわち、ライン状に配列した抵抗体層
の個々のドツトから、均一に発熱したエネルギを印画紙
に伝達し、個々の印字されたドツトの印字濃度をできる
だけ均一にしなければならない。個々の印字、ドツトの
濃度が不均一であると印画に濃淡のスジが生じ印字品質
が悪くなり、とくに階調印字の要求されるフルカラープ
リンタ用のサーマルヘッドとしては、この特性が重視さ
れる。このような印字濃度ムラの原因としては個々の抵
抗体ドツトの抵抗値のばらつきが考えられる。

このような個々の抵抗体ドツトの抵抗値ばらつきを小さ
くするために、厚膜法では、　トリミング工程が採用さ
れている。この工程は形成された抵抗体層の個々のドツ
トに過負荷パルスを印加するこにより抵抗値を目標の値
にする方法である。この方法により抵抗値はＰ−ＰＩ％
以内にまですることが可能である。一方、薄膜抵抗体の
個々の抵抗体ドツトの抵抗値を均一にするために蒸着、
スパッタリングの条件の制御によりＰ−Ｐ５％以内の抵
抗体層を得ることができる。しかしながら次に述べるよ
うに、一つの抵抗体ドツトの幅が２０−５０μｍと狭い
ために電極自身の抵抗値が大きく、抵抗体層の抵抗体値
との相対関係を考えた場合これを無視できなくなる。

第３図はＡ６版印字用のサーマルヘッド（２０）の配線
抵抗について模式的に示したものである。ドツト密度Ｇ
／ｍｍの時個々のドツトの電極幅は２５μ程度であり、
引き回し部の幅を５０〜１００μとすることが可能であ
るが、一つのブロック内でのＩＣパッド（１ａ）から抵
抗体部（１８）までの距離が、ドラ）　（Ａ）とドラ）
　（Ｂ）とで異なることから電極パターン形状により配
線抵抗をできるだけ均一にせねばならない。

このことは共通電極（２Ｉ）の時さらに問題となること
である。すなはち共通電極（２１）の（２２）、　　（
２３）間の抵抗値が１５０ｍΩ有ることからドツト（Ｃ
）とドツト（Ｄ）との抵抗体層は例えトリミングによっ
て同じ値にしてもこの配線抵抗領分だけ異なってくる。

この結果印字ドラ）　７＋１度に差が生じ優れた印字品
質を得ることができない。この問題点を解決するために
共通電極層の厚さを厚くする試みもあるが第４図に示す
ようにプラテン（２４）と共通電極（２５）との距離が
近いためにこの方法にも限界がある。（２１３）、（２
７）は、抵抗体および絶縁基板である。なお、第４図に
おいて、（２Ｇ）は抵抗体、（２７）は絶縁基板である
。

課題を解決するための手段 本発明はこの様なサーマルヘッド電極層の配線抵抗値に
起因する印字品質の劣化を防ぐことを目的としたもので
、電極層の材料として超伝導性を仔するセラミック、金
属などを用いたことを特徴トスるサーマルヘッドである
。

作用 本発明によれば電極層の電気抵抗値がゼロまたは非常に
小さくなり個々の抵抗体ドツトの位置の差による配線抵
抗値のばらつきに起因する印字品質の劣化が改善される
。

実施例 本発明の具体的な実施例を第１図に従って以下に示す。

（実施例−１） 厚さ１００８ｍのホーロ層（１）を有するホーロ基板（
２）の表面上にＢａ　、Ｃｕ　、Ｌａそれぞれの酸化物
粉末、硼珪酸ガラス粉末、エチルセルロース、テルピネ
オールからなるペーストの印刷焼成により厚さ５μｍの
電極層（３）を形成する。ホトリソエツチング法により
電極パターンを形成する。対向する電極層（３）（３）
の間に酸化ルテニム、硼珪酸ガラス、エチルセルロース
、テルピネオールからなるペーストの印刷焼成により厚
さｌＯμ刊の抵抗体層（４）を形成する。次に硼珪酸鉛
系ガラス、エチルセルロース、テルピネオールからなる
ペーストの印刷焼成により厚さ８μｍの耐磨耗層（５）
を形成する。

（実施例−２） 実施例−１と同じ構成のサーマルヘッドで、抵抗体層（
４）を形成する抵抗体ペーストのみ次のものを用いる。

Ｆｌａｘ　Ｌａｙ　Ｃｕｚ　Ｏの粉末、硼珪酸ガラスの
粉末、エチルセルロース、テルピネオールかラナルヘー
ス　ト。

（実施例−３） 実施例−１と同じ構成のサーマルヘッドで、抵抗体層（
４）を形成する抵抗体ペーストのみ次のものを用いる。

（！ｕ、Ｌａ、Ｂａ１　　の有機金属化合物、Ｓｌ、Ｂ
、Ｐｂ。

の有機金属化合物、エチルセルロース、テルピネオール
からならペースト。

（実施例−４） 実施例−３のペーストのＳｌ、Ｂ、Ｐｂ、の有機金属化
合物を硼珪酸ガラスに替えたもの。

（実施例−５） 表面にグレーズ層を有するアルミナ基板の上にスパッタ
リング法によってＴａ１ｌ膜（厚さ３０００オンク。

ストローム）を形成する。この膜の上にＲＦスパッタ法
によりＹＢａｚＣｕ３０７−厚膜（厚さ２０００オンク
°ストａ−ム）を形成する。スパッタリングターゲット
としては、Ｙ２Ｏ３＋ＢａｃＯｓ　、ＣｕＯそれぞれの
粉末を混合焼結したものを用いた。ホトリソエツチング
法により第２図に示す従来例における電極層（１３）（
１４）、抵抗体層（１２）と同様の構成とする。さらに
、耐酸化層（１５）、耐磨耗層（１６）、として、５ｌ
（ｈ、ｓＬｃ、層をそれぞれスパッタリング法によって
形成した。

以上の実施例で得られたサーマルヘッドの特性を表に示
す。比較のために、従来の構成のサーマルヘッドの特性
も並記した。比較例−１は厚膜サーマルヘッド、比較例
−２は薄膜サーマルヘッドである。

なお本発明の実施例では超伝導性を有する層のみを電極
層として用いたが、従来の厚膜、薄膜の導電層と重ね合
わせもしくは、混合して電極層としてもよい。さらに本
発明の超伝導材料はその臨界温度は限定しない。

発明の効果 以上記載のように本発明のサーマルヘッドは電極層に超
伝導性を有する材料を用いているために、各ドツトに至
る電極の配線抵抗の差に起因する印字品質の低下が全く
無く高階調の要求されるカラープリンタ用のサーマルヘ
ッドとして最適なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例−１〜４の断面図、第２図は本
発明の実施例−６及び従来の薄膜サーマルヘッドの代表
例の断面図、第３図は従来例におけるサーマルヘッドの
配線抵抗値について模式的に示す図、第４図は従来例に
おけるサーマルヘッドとプラテンとの位置関係を示す図
である。 １・・・ホーロ層、２・・・ホーロ基板、３・・・超伝
導性電極層、４・・ｅ抵抗体層、５の―・耐摩耗層。 第 図 第 図 第 図 第 図 ／δ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板と、電極層と、抵抗体層と、オーバー
   コート層とから基本的に構成されるサーマルヘッドにお
   いて、前記電極層の少なくとも一部が超伝導性を有する
   物質からなることを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）サーマルヘッドの一対の対向する電極のうちで、
   共通電位の集合電極、個別の入力電極のいずれかもしく
   は両方が超伝導性を有することを特徴とする請求項１記
   載のサーマルヘッド。
3. （３）超伝導性を有する物質が金属もしくはセラミック
   であることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド
   。
4. （４）電極層、抵抗体層、オーバーコート層が真空薄膜
   プロセス、印刷焼成プロセスのいずれかもしくは両者の
   組み合わせによって形成されたものであることを特徴と
   する請求項１記載のサーマルヘッド。
5. （５）電極層が少なくとも元素の有機金属化合物を含む
   材料を出発原料として得られたものであることを特徴と
   する請求項１記載のサーマルヘッド。