JPH03161359A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH03161359A JPH03161359A JP30137489A JP30137489A JPH03161359A JP H03161359 A JPH03161359 A JP H03161359A JP 30137489 A JP30137489 A JP 30137489A JP 30137489 A JP30137489 A JP 30137489A JP H03161359 A JPH03161359 A JP H03161359A
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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〕
本発明は、感熟式印字装置等に組み込まれるサーマルヘ
ッドに関するものである。
ッドに関するものである。
従来より、サーマルヘッドについては、低消費電力化及
び印字の高速化が望まれている．このような特性はサー
マルヘッドを楕戒する基板の熱特性により大きく左右さ
れるため、これについての改善が種々提案されている． 第２図は従来のサーマルヘッドを示す概略断面図である
．同図に示されるように、従来のサーマルヘッドにおい
ては、絶縁性の基板１１上に保温層１２が備えられ、そ
の上に発熱抵抗体層１３、給電体１４ａと１４ｂ，保護
層１５が順に備えられている。そして、発熱抵抗体１３
の導電体１４ａと１４ｂの間の部分Ａが発熱部となる。
び印字の高速化が望まれている．このような特性はサー
マルヘッドを楕戒する基板の熱特性により大きく左右さ
れるため、これについての改善が種々提案されている． 第２図は従来のサーマルヘッドを示す概略断面図である
．同図に示されるように、従来のサーマルヘッドにおい
ては、絶縁性の基板１１上に保温層１２が備えられ、そ
の上に発熱抵抗体層１３、給電体１４ａと１４ｂ，保護
層１５が順に備えられている。そして、発熱抵抗体１３
の導電体１４ａと１４ｂの間の部分Ａが発熱部となる。
ところで、一般には、保温層１２は熟伝導率３ｘｌＯ
〜９ｘｌＯ’ｃａｌ／ｃｒａ−ｓ −’ＣノｆＪ−ｙ
ステ−３ 構成されており、発熱抵抗体１３で発生した熟か基板１
１に必要以上に逃げないようにしている．そして、従来
は、この保温層１２の熱伝導率を、発熱抵抗体１３を挾
んで反対に位置ずる保護層１５ （Ｓ１０２スはＴａ２
ｏ５等）の熟伝導率より小さくして、基板１１に必要以
上の放熱がなされないようにするため、保温層１２を厚
く形成していた． ところが、保温層１２を厚く形成した場合には、発熱抵
抗体１３の通電をオフにした後の発熱部Ａの放熟が速や
かになされなくなる。このため、印字繰返し周期が速い
場合には、発熱部Ａの温度が十分に低下しないうちに次
の印字が開始され、発熱部Ａの温度が上昇しすぎて、印
字品質が低下する問題が生じる。
〜９ｘｌＯ’ｃａｌ／ｃｒａ−ｓ −’ＣノｆＪ−ｙ
ステ−３ 構成されており、発熱抵抗体１３で発生した熟か基板１
１に必要以上に逃げないようにしている．そして、従来
は、この保温層１２の熱伝導率を、発熱抵抗体１３を挾
んで反対に位置ずる保護層１５ （Ｓ１０２スはＴａ２
ｏ５等）の熟伝導率より小さくして、基板１１に必要以
上の放熱がなされないようにするため、保温層１２を厚
く形成していた． ところが、保温層１２を厚く形成した場合には、発熱抵
抗体１３の通電をオフにした後の発熱部Ａの放熟が速や
かになされなくなる。このため、印字繰返し周期が速い
場合には、発熱部Ａの温度が十分に低下しないうちに次
の印字が開始され、発熱部Ａの温度が上昇しすぎて、印
字品質が低下する問題が生じる。
そこで、サーマルヘッドの保温層の熱伝導率を小さくす
るため保温層に多数の孔を有するガラスを用いたらのく
例えば、特開昭６１−１５５４号公報に開示）が提案さ
れている。この保温層は熱伝専率が小さく保温性に優れ
、また、薄型に形成することにより良好な熟応答特性を
もたせることを可能にしている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来例に示されるような多孔質ガラ
ス層を製造するためには、焼成に際して設定する温度を
、例えば、設定温度の±２〜３℃の範囲内に維持しなけ
ればならず、このような温度制御は技術的に高度で、且
つ、困短であるという問題があった． また、焼成温度が適当に設定されていないことにより、
ガラス粉内部より発生する気泡の径が大きくばらつくた
め、サーマルヘッドの熱応答性にも製品ごとにばらつき
が生じる問題があった．さらに、気泡の径が大きすぎる
ときには、保温層の機械的強度が弱くなる問題があった
。
るため保温層に多数の孔を有するガラスを用いたらのく
例えば、特開昭６１−１５５４号公報に開示）が提案さ
れている。この保温層は熱伝専率が小さく保温性に優れ
、また、薄型に形成することにより良好な熟応答特性を
もたせることを可能にしている． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来例に示されるような多孔質ガラ
ス層を製造するためには、焼成に際して設定する温度を
、例えば、設定温度の±２〜３℃の範囲内に維持しなけ
ればならず、このような温度制御は技術的に高度で、且
つ、困短であるという問題があった． また、焼成温度が適当に設定されていないことにより、
ガラス粉内部より発生する気泡の径が大きくばらつくた
め、サーマルヘッドの熱応答性にも製品ごとにばらつき
が生じる問題があった．さらに、気泡の径が大きすぎる
ときには、保温層の機械的強度が弱くなる問題があった
。
さらにまた、気泡の径が大きすぎるときには、気泡が多
孔質ガラスの表面に露出して、表面が凹凸状になり、こ
のため、保温層上に形或される発熟抵抗体や導電体等の
微細加工パターンの形成（例えば、フォトリソグラフィ
技術を用いる）が困難になり、また、印字品質に悪影響
を与える等の問題があった． そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
保温層の熟伝導率が小さく、機械的強度が強く、良好な
印字品質を得ることができるサーマルヘッドを提供する
ことにある．〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るサーマルヘッドは、絶縁基板と、上記絶縁
基板上に備えられた保温層と、上記保温層上に備えられ
た発熱抵抗体層とを有するサーマルヘッドにおいて、上
記保護層をボリーｐ−”ｒシリレンにより形成したこと
を特徴としている．〔作 用〕 本発明においては、保温層を、耐熱性に優れた特性を持
ち、且つ、空孔を備えなくても熱伝導率を十分に低くで
きる特性を持つ材質であるポリ−ｐ−１シリレンにより
形或している．この保温層は熱伝導率が低いために、空
孔を形或する必要がなく、このため保温層の機械的強度
を強くでき、空孔の径のばらつきによる熟応答性のばら
つきをなくすることができる．１た、空孔が表面に露出
することがなく、しかも、ポリーｐ−キシリレンは熱Ｃ
ＶＤ法により均一且つ平滑に形戒できるので、その上に
形成される発熟抵抗体等の平滑性を高くできる． 〔実施例〕 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する． 実施例１ 第１図は本発明に係るサーマルヘッドの一実施例を示す
概略断面図である．同図に基づいて、本実施例の構成を
説明すると、本実施例においては、絶縁性のアルミナ基
板１上に保温層２が備えられており、この保温層２上に
スパッタ法により形戒されたＴ ａ ２ Ｎ等よりなる
発熟抵抗体層３が備えられている。そして、発熱抵抗体
層３上に蒸着法及びメッキ法により形成されたＮｉＣｒ
−Ａｕ等よりなる給電体４ａと４ｂが備えられ、さらに
その上にスパッタ法等により形成されたーＳ ｉ ０２
等よりなる保護層５が備えられている．ここで、発熟抵
抗体３の給電体４ａと４ｂの間の部分Ａが発熱部となる
。
孔質ガラスの表面に露出して、表面が凹凸状になり、こ
のため、保温層上に形或される発熟抵抗体や導電体等の
微細加工パターンの形成（例えば、フォトリソグラフィ
技術を用いる）が困難になり、また、印字品質に悪影響
を与える等の問題があった． そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
保温層の熟伝導率が小さく、機械的強度が強く、良好な
印字品質を得ることができるサーマルヘッドを提供する
ことにある．〔課題を解決するための手段〕 本発明に係るサーマルヘッドは、絶縁基板と、上記絶縁
基板上に備えられた保温層と、上記保温層上に備えられ
た発熱抵抗体層とを有するサーマルヘッドにおいて、上
記保護層をボリーｐ−”ｒシリレンにより形成したこと
を特徴としている．〔作 用〕 本発明においては、保温層を、耐熱性に優れた特性を持
ち、且つ、空孔を備えなくても熱伝導率を十分に低くで
きる特性を持つ材質であるポリ−ｐ−１シリレンにより
形或している．この保温層は熱伝導率が低いために、空
孔を形或する必要がなく、このため保温層の機械的強度
を強くでき、空孔の径のばらつきによる熟応答性のばら
つきをなくすることができる．１た、空孔が表面に露出
することがなく、しかも、ポリーｐ−キシリレンは熱Ｃ
ＶＤ法により均一且つ平滑に形戒できるので、その上に
形成される発熟抵抗体等の平滑性を高くできる． 〔実施例〕 以下に本発明を図示の実施例に基づいて説明する． 実施例１ 第１図は本発明に係るサーマルヘッドの一実施例を示す
概略断面図である．同図に基づいて、本実施例の構成を
説明すると、本実施例においては、絶縁性のアルミナ基
板１上に保温層２が備えられており、この保温層２上に
スパッタ法により形戒されたＴ ａ ２ Ｎ等よりなる
発熟抵抗体層３が備えられている。そして、発熱抵抗体
層３上に蒸着法及びメッキ法により形成されたＮｉＣｒ
−Ａｕ等よりなる給電体４ａと４ｂが備えられ、さらに
その上にスパッタ法等により形成されたーＳ ｉ ０２
等よりなる保護層５が備えられている．ここで、発熟抵
抗体３の給電体４ａと４ｂの間の部分Ａが発熱部となる
。
そして、本実施例では上記保温層２を以下の化学式（１
）で示されるボリーｐ−キシリレンにより形成している
。このポリ−ｐ−キシリレンは、耐熱性に優れた特性（
溶融温度４０５℃）を持ち、且つ、空孔を備えなくても
熱伝導率が十分に低い特性を持つ材質である． 上記保温層２をポリーＰ−キシリレンとしたサーマルヘ
ッドは以下の手順により製造できる．先ず、片面研磨し
た５０Ｘ５０Ｘ１ｍｍのアルミナ基板（高純度化学研究
所製〉上に、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノグロビ
ルトリメトキシシラン（信越化学工業製）１．５ｍ．ｌ
ｌに純水１５０ｍｊとイソプロビルアルコール１５０ｍ
Ｊｌ．！−を加えて混合した溶液を４０００ｒｐｍで３
０秒間スピンコートし、１００℃で３０分間乾燥させる
． 次に、ジーｐ−’ｒシリレンを原料としてパリレン蒸発
装置（巴工業社製）を用いて熱ＣＶＤ法によりポリーｐ
−キシリレンをコーティングして、１０μｍ厚のポリー
Ｐ−キシリレン膜を形或した．そして、この保温層２上
にスバッタ法によりＴａ２Ｎよりなる発熟抵抗体層３を
形成し、その上に蒸着法及びメッキ法によりＮｉＣｒ−
Ａｕよりなる給電体４ａと４ｂを形或し、さらにその上
にスパッタ法によりＳ １ ０２よりなる保護層５を形
成している。
）で示されるボリーｐ−キシリレンにより形成している
。このポリ−ｐ−キシリレンは、耐熱性に優れた特性（
溶融温度４０５℃）を持ち、且つ、空孔を備えなくても
熱伝導率が十分に低い特性を持つ材質である． 上記保温層２をポリーＰ−キシリレンとしたサーマルヘ
ッドは以下の手順により製造できる．先ず、片面研磨し
た５０Ｘ５０Ｘ１ｍｍのアルミナ基板（高純度化学研究
所製〉上に、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノグロビ
ルトリメトキシシラン（信越化学工業製）１．５ｍ．ｌ
ｌに純水１５０ｍｊとイソプロビルアルコール１５０ｍ
Ｊｌ．！−を加えて混合した溶液を４０００ｒｐｍで３
０秒間スピンコートし、１００℃で３０分間乾燥させる
． 次に、ジーｐ−’ｒシリレンを原料としてパリレン蒸発
装置（巴工業社製）を用いて熱ＣＶＤ法によりポリーｐ
−キシリレンをコーティングして、１０μｍ厚のポリー
Ｐ−キシリレン膜を形或した．そして、この保温層２上
にスバッタ法によりＴａ２Ｎよりなる発熟抵抗体層３を
形成し、その上に蒸着法及びメッキ法によりＮｉＣｒ−
Ａｕよりなる給電体４ａと４ｂを形或し、さらにその上
にスパッタ法によりＳ １ ０２よりなる保護層５を形
成している。
Ｘ狙河ｌ
第３図は本発明に係るサーマルヘッドの他の実施例を示
す概略断面図である。同図において、第１図の実施例と
同一の構成部分には同一の符号を付して実施例の梢成を
説明すると、第３図の実施例は保温ＮＪ２と発熱抵抗体
層３の間にスパッタ法により０．１μｍ厚に形成された
Ｓ ｉ０２等よりなる応力緩和層６を備えている点のみ
が第ｌ図の実施例と相違する．この応力緩和ＮＪ６によ
り、スバッタ法により形成されるＴａ２Ｎの発熱抵抗体
層３は高分子化合物である保温層２上に直接ではなく、
応力緩和層６を介して形戒されることとなる。従って、
応力緩和層６は、保温層２がＴ ａ ２Ｎのスバッタに
よる熱応力の影響を受けにくくする■きを持つ．尚、上
記以外の横戒は第１図の実施例と同一である． 上記実施例１と実施例２によるサーマルヘッドの性能を
確認するため、サーマルヘッドに与えらる電力を変化さ
せて感熟記録紙に全黒印字を行い、マクベス濃度計によ
り印字濃度を測定した。尚、比較のため以下に比較例１
、比較例２として示される梢成のサーマルヘッドについ
ても同様の測定を行った。
す概略断面図である。同図において、第１図の実施例と
同一の構成部分には同一の符号を付して実施例の梢成を
説明すると、第３図の実施例は保温ＮＪ２と発熱抵抗体
層３の間にスパッタ法により０．１μｍ厚に形成された
Ｓ ｉ０２等よりなる応力緩和層６を備えている点のみ
が第ｌ図の実施例と相違する．この応力緩和ＮＪ６によ
り、スバッタ法により形成されるＴａ２Ｎの発熱抵抗体
層３は高分子化合物である保温層２上に直接ではなく、
応力緩和層６を介して形戒されることとなる。従って、
応力緩和層６は、保温層２がＴ ａ ２Ｎのスバッタに
よる熱応力の影響を受けにくくする■きを持つ．尚、上
記以外の横戒は第１図の実施例と同一である． 上記実施例１と実施例２によるサーマルヘッドの性能を
確認するため、サーマルヘッドに与えらる電力を変化さ
せて感熟記録紙に全黒印字を行い、マクベス濃度計によ
り印字濃度を測定した。尚、比較のため以下に比較例１
、比較例２として示される梢成のサーマルヘッドについ
ても同様の測定を行った。
比較河１
保温層の材質を厚さ１０μｍのグレーズガラスとしたこ
とのみが上記実施例１と異なり、これ以外は実施例１と
同一の構成のサーマルヘッド。
とのみが上記実施例１と異なり、これ以外は実施例１と
同一の構成のサーマルヘッド。
處較思２
保温層の材質を厚さ４０μｍのグレーズガラスとしたこ
とのみが上記実施例２と異なり、これ以外は実施例２と
同一の構成のサーマルヘッド。
とのみが上記実施例２と異なり、これ以外は実施例２と
同一の構成のサーマルヘッド。
測定により、以下の表１の結果が得られた。
表１
ここで、第４図は上記測定結果を示すグラフであり、Ａ
，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ実施例１、実施例２、比較例１
、比較例２を示したものである．実施例１、２と比較例
１、２の比較より、実施例１、２のいずれも、比較例１
、２より、少ない電力で高い濃度が得られることが確認
できた。尚、実施例１と実施例２の比較より応力緩和層
によりわずかに放熱量が増し、印字濃度の低下が見られ
るが、その差は極めて小さく、性能にほとんど悪影響を
与えないことが確認できた． 上記したポリーｐ−キシリレンにより形威された実施例
１、２の保温層は、十分な保温性能があるので、保温層
に空孔を形成する必要がなく、このため空孔を有する従
来のグレーズガラスのように焼成温度を厳密に設定する
ことが要求されず製作が簡単になり、しかも、保温層２
の機械的強度を強くできる．また、空孔を必要としない
ので空孔の径のばらつきによる熱応答性のばらつきをな
くすることができる．さらに、空孔が表面に露出するこ
とがないので表面の平滑性も高くでき、しかも、ポリ−
ｐ−キシリレンは熱ＣＶＤ法により均一且つ平滑に形成
できるので、その上に形成される発熱抵抗体等の平滑性
を高くできる． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、保温層を耐熱
性に優れ熱伝導率の低い材質であるポリ−ｐ−キシリレ
ンにより形成したので、保温層に空孔を形成することな
く十分な保温性能を持たせることができる．また、保温
層に空孔を形戒する必要がないため、従来のグレーズガ
ラスのように焼成温度をＩｆ！密に設定することが要求
されず製作が簡単になり、しかも、保温層の機械的強度
を強くできる。さらに、空孔の径のばらつきによる熱応
答性のばらつきをなくすることができ、しかも、保温層
表面の平滑性を高めることによりその上に形成される層
の平滑性を高めることにより、印字品質を良好にできる
という効果を有する．
，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれ実施例１、実施例２、比較例１
、比較例２を示したものである．実施例１、２と比較例
１、２の比較より、実施例１、２のいずれも、比較例１
、２より、少ない電力で高い濃度が得られることが確認
できた。尚、実施例１と実施例２の比較より応力緩和層
によりわずかに放熱量が増し、印字濃度の低下が見られ
るが、その差は極めて小さく、性能にほとんど悪影響を
与えないことが確認できた． 上記したポリーｐ−キシリレンにより形威された実施例
１、２の保温層は、十分な保温性能があるので、保温層
に空孔を形成する必要がなく、このため空孔を有する従
来のグレーズガラスのように焼成温度を厳密に設定する
ことが要求されず製作が簡単になり、しかも、保温層２
の機械的強度を強くできる．また、空孔を必要としない
ので空孔の径のばらつきによる熱応答性のばらつきをな
くすることができる．さらに、空孔が表面に露出するこ
とがないので表面の平滑性も高くでき、しかも、ポリ−
ｐ−キシリレンは熱ＣＶＤ法により均一且つ平滑に形成
できるので、その上に形成される発熱抵抗体等の平滑性
を高くできる． 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明においては、保温層を耐熱
性に優れ熱伝導率の低い材質であるポリ−ｐ−キシリレ
ンにより形成したので、保温層に空孔を形成することな
く十分な保温性能を持たせることができる．また、保温
層に空孔を形戒する必要がないため、従来のグレーズガ
ラスのように焼成温度をＩｆ！密に設定することが要求
されず製作が簡単になり、しかも、保温層の機械的強度
を強くできる。さらに、空孔の径のばらつきによる熱応
答性のばらつきをなくすることができ、しかも、保温層
表面の平滑性を高めることによりその上に形成される層
の平滑性を高めることにより、印字品質を良好にできる
という効果を有する．
第１図は本発明に係るサーマルヘッドの一実施例を示す
概略構成図、 第２図は従来のサーマルヘッドの概略梢成図、第３図は
他の実施例を示す概略横戒図、第４図は実施例１、２と
比較例１、２の印加電力・濃度特性を示すグラフである
． １・・・アルミナ基板 ２・・・保温層 ３・・・発熱抵抗体層 ４ａ，４ｂ・・・給電体 ５・・・保護層 ６・・・応力緩和層 Ａ・・・発熟部
概略構成図、 第２図は従来のサーマルヘッドの概略梢成図、第３図は
他の実施例を示す概略横戒図、第４図は実施例１、２と
比較例１、２の印加電力・濃度特性を示すグラフである
． １・・・アルミナ基板 ２・・・保温層 ３・・・発熱抵抗体層 ４ａ，４ｂ・・・給電体 ５・・・保護層 ６・・・応力緩和層 Ａ・・・発熟部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 絶縁基板と、 上記絶縁基板上に備えられた保温層と、 上記保温層上に備えられた発熱抵抗体層とを有するサー
マルヘッドにおいて、 上記保護層をポリ−ｐ−キシリレンにより形成したこと
を特徴とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30137489A JPH03161359A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30137489A JPH03161359A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161359A true JPH03161359A (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=17896106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30137489A Pending JPH03161359A (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03161359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0638602A1 (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-15 | Hewlett-Packard Company | Poly-P-xylylene films as an orifice plate coating |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP30137489A patent/JPH03161359A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0638602A1 (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-15 | Hewlett-Packard Company | Poly-P-xylylene films as an orifice plate coating |
| US5426458A (en) * | 1993-08-09 | 1995-06-20 | Hewlett-Packard Corporation | Poly-p-xylylene films as an orifice plate coating |
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