JPH06191075A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH06191075A JPH06191075A JP16222893A JP16222893A JPH06191075A JP H06191075 A JPH06191075 A JP H06191075A JP 16222893 A JP16222893 A JP 16222893A JP 16222893 A JP16222893 A JP 16222893A JP H06191075 A JPH06191075 A JP H06191075A
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- thermal head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発熱抵抗体の印画領域における表面を平坦化
し、かつ変形をなくし、印画動作時における熱の蓄積を
良好に行うことができるサーマルヘッドを提供する。 【構成】電気絶縁性の基板１１上に蓄熱層が設けられ、
その上に発熱抵抗体層１５と互いに対向する個別電極１
７ａ及び共通電極１７ｂが形成され、前記蓄熱層は、少
なくとも前記個別電極１７ａと共通電極１７ｂとの間の
領域において、ガラス層１２と、該ガラス層１２の頂部
に設けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層１３の２層構
造を有する。また前記耐熱性樹脂層１３を、熱伝導率が
６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高
熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１
３ａの側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ
／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆材１３ｂ
とで形成する。
し、かつ変形をなくし、印画動作時における熱の蓄積を
良好に行うことができるサーマルヘッドを提供する。 【構成】電気絶縁性の基板１１上に蓄熱層が設けられ、
その上に発熱抵抗体層１５と互いに対向する個別電極１
７ａ及び共通電極１７ｂが形成され、前記蓄熱層は、少
なくとも前記個別電極１７ａと共通電極１７ｂとの間の
領域において、ガラス層１２と、該ガラス層１２の頂部
に設けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層１３の２層構
造を有する。また前記耐熱性樹脂層１３を、熱伝導率が
６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高
熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１
３ａの側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ
／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆材１３ｂ
とで形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ファクシミリ装置や画
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドに関する。
像記録装置などに用いられるサーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来のサーマルヘッドの一例を
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ2 Ｏ3 などの電気絶縁性のセラミック基板１の
上に、断面が台形状であって、ポリイミド樹脂などの耐
熱性樹脂から成る蓄熱層２が厚さ２０〜６０μｍに形成
され、さらにその上に窒化タンタルＴａ3 Ｎ4 などから
成る発熱抵抗体層３が形成され、その上にはアルミニウ
ム、銅などから成る個別電極４ａおよび共通電極４ｂが
エッチングなどによって画素単位で断面垂直方向に多数
形成されることによって、印画領域６において多数の発
熱抵抗体が主走査方向に形成される。また、個別電極４
ａおよび共通電極４ｂの上に、窒化珪素などから成る保
護層５が形成される。図９は、図８図示の切断線Ａ−Ａ
から見たサーマルヘッドの部分断面図である。図９にお
いて、主走査方向Ｓに一定の長さの発熱抵抗体層３等が
等間隔で形成されている。
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ2 Ｏ3 などの電気絶縁性のセラミック基板１の
上に、断面が台形状であって、ポリイミド樹脂などの耐
熱性樹脂から成る蓄熱層２が厚さ２０〜６０μｍに形成
され、さらにその上に窒化タンタルＴａ3 Ｎ4 などから
成る発熱抵抗体層３が形成され、その上にはアルミニウ
ム、銅などから成る個別電極４ａおよび共通電極４ｂが
エッチングなどによって画素単位で断面垂直方向に多数
形成されることによって、印画領域６において多数の発
熱抵抗体が主走査方向に形成される。また、個別電極４
ａおよび共通電極４ｂの上に、窒化珪素などから成る保
護層５が形成される。図９は、図８図示の切断線Ａ−Ａ
から見たサーマルヘッドの部分断面図である。図９にお
いて、主走査方向Ｓに一定の長さの発熱抵抗体層３等が
等間隔で形成されている。
【０００３】このようなサーマルヘッドにおいて、個別
電極４ａと共通電極４ｂとの間に印画信号に対応する電
流を画素毎に選択的に流すことによって、印画領域６に
おける発熱抵抗体層３にジュール熱が発生し、印画領域
６に密着する感熱紙などの記録媒体を加熱するととも
に、熱の一部は蓄熱層２に伝わって、蓄熱が行われる。
このような動作によって、発熱抵抗体のジュール熱が効
率よく記録媒体へ伝達し、印画を行うことができる。
電極４ａと共通電極４ｂとの間に印画信号に対応する電
流を画素毎に選択的に流すことによって、印画領域６に
おける発熱抵抗体層３にジュール熱が発生し、印画領域
６に密着する感熱紙などの記録媒体を加熱するととも
に、熱の一部は蓄熱層２に伝わって、蓄熱が行われる。
このような動作によって、発熱抵抗体のジュール熱が効
率よく記録媒体へ伝達し、印画を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
セラミック基板１上の表面は、表面粗さ（Ｒａ）は０．
３μｍ程度であるため、このセラミック基板１上に、ポ
リイミド樹脂から成る蓄熱層２を厚さ４０μｍ程度形成
しても、蓄熱層２および発熱抵抗体３の表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．３μｍとなり、セラミック基板１の表面粗さ
と同等になる。この状態において印画を行うと、印画領
域６における感熱紙と発熱抵抗体５との接触状態が悪く
なり、これによって発熱抵抗体５からの感熱紙への熱伝
導が不均一になって、感熱紙には印画濃度むらが発生す
るという課題がある。
セラミック基板１上の表面は、表面粗さ（Ｒａ）は０．
３μｍ程度であるため、このセラミック基板１上に、ポ
リイミド樹脂から成る蓄熱層２を厚さ４０μｍ程度形成
しても、蓄熱層２および発熱抵抗体３の表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．３μｍとなり、セラミック基板１の表面粗さ
と同等になる。この状態において印画を行うと、印画領
域６における感熱紙と発熱抵抗体５との接触状態が悪く
なり、これによって発熱抵抗体５からの感熱紙への熱伝
導が不均一になって、感熱紙には印画濃度むらが発生す
るという課題がある。
【０００５】この課題を解決するために、耐熱性樹脂か
ら成る蓄熱層２を厚く形成すれば、蓄熱層２および発熱
抵抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は改善されるけれども、発
熱抵抗体で発生したジュール熱が、蓄熱層２に過度に蓄
熱されることによって、印字しないときにも感熱紙が発
色してしまうことがあり、また熱応答性が非常に悪くな
り、サーマルヘッドとして機能することができなくなる
という課題がある。
ら成る蓄熱層２を厚く形成すれば、蓄熱層２および発熱
抵抗体３の表面粗さ（Ｒａ）は改善されるけれども、発
熱抵抗体で発生したジュール熱が、蓄熱層２に過度に蓄
熱されることによって、印字しないときにも感熱紙が発
色してしまうことがあり、また熱応答性が非常に悪くな
り、サーマルヘッドとして機能することができなくなる
という課題がある。
【０００６】また、セラミック基板１上の蓄熱層２を形
成するために、耐熱性樹脂を厚く塗布し、焼成したと
き、耐熱性樹脂の変形量が大きいため、その形状が安定
せず、印画領域６における感熱紙と発熱抵抗体５との接
触状態が悪くなり、これによって発熱抵抗体５からの感
熱紙への熱伝導が不均一になって、感熱紙には印画濃度
むらが発生するという課題がある。
成するために、耐熱性樹脂を厚く塗布し、焼成したと
き、耐熱性樹脂の変形量が大きいため、その形状が安定
せず、印画領域６における感熱紙と発熱抵抗体５との接
触状態が悪くなり、これによって発熱抵抗体５からの感
熱紙への熱伝導が不均一になって、感熱紙には印画濃度
むらが発生するという課題がある。
【０００７】本発明は目的は、前述の課題を解決するた
めに、発熱抵抗体の印画領域における表面を平坦化し、
かつ変形をなくし、印画動作時における熱の蓄積を良好
に行うことができるサーマルヘッドを提供することであ
る。
めに、発熱抵抗体の印画領域における表面を平坦化し、
かつ変形をなくし、印画動作時における熱の蓄積を良好
に行うことができるサーマルヘッドを提供することであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気絶縁性の
基板上に蓄熱層が設けられ、その上に発熱抵抗体層と互
いに対向する個別電極および共通電極とが形成されて成
るサーマルヘッドにおいて、前記蓄熱層は、少なくとも
前記個別電極と前記共通電極との間の領域において、ガ
ラス層と、該ガラス層の頂部に設けた凹部内に埋設され
る耐熱性樹脂層の２層構造を有することを特徴とするサ
ーマルヘッドである。
基板上に蓄熱層が設けられ、その上に発熱抵抗体層と互
いに対向する個別電極および共通電極とが形成されて成
るサーマルヘッドにおいて、前記蓄熱層は、少なくとも
前記個別電極と前記共通電極との間の領域において、ガ
ラス層と、該ガラス層の頂部に設けた凹部内に埋設され
る耐熱性樹脂層の２層構造を有することを特徴とするサ
ーマルヘッドである。
【０００９】また本発明は、前記蓄熱層のガラス層頂部
に設けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層は、熱伝導率
が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の
高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コア部材の側面
を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・℃
未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆材とで形成されてい
ることを特徴とするサーマルヘッドである。
に設けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層は、熱伝導率
が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の
高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コア部材の側面
を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・℃
未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆材とで形成されてい
ることを特徴とするサーマルヘッドである。
【００１０】
【作用】本発明に従えば、蓄熱層は、少なくとも個別電
極と共通電極との間の領域において、ガラス層と該ガラ
ス層の頂部に設けた凹部に埋設される耐熱性樹脂層の２
層構造を有しているので、発熱抵抗体の印画領域におけ
る表面が平坦化される。また耐熱性樹脂層は、両端がガ
ラス層に挟まれる形状になり、かつ体積が小さくなるこ
とによって変形は生じにくくなり、また蓄熱を良好に行
うことができる。
極と共通電極との間の領域において、ガラス層と該ガラ
ス層の頂部に設けた凹部に埋設される耐熱性樹脂層の２
層構造を有しているので、発熱抵抗体の印画領域におけ
る表面が平坦化される。また耐熱性樹脂層は、両端がガ
ラス層に挟まれる形状になり、かつ体積が小さくなるこ
とによって変形は生じにくくなり、また蓄熱を良好に行
うことができる。
【００１１】また本発明に従えば、前記耐熱性樹脂層
は、熱伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ
／ｍｍ・℃の高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コ
ア部材の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａ
ｌ／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材と
から成っているため、印字時、発熱抵抗体層が発したジ
ュール熱はコア部材に選択的に吸収されるとともにコア
部材の全体に素早く拡散し、その結果、コア部材はその
全体が短時間に印字に必要な所定温度と成り、記録媒体
に発熱抵抗体層の大きさとほぼ同等の大きさの印画ドッ
トを形成することが可能となって印画品質を極めて高い
ものとなすことができる。
は、熱伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ
／ｍｍ・℃の高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コ
ア部材の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａ
ｌ／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材と
から成っているため、印字時、発熱抵抗体層が発したジ
ュール熱はコア部材に選択的に吸収されるとともにコア
部材の全体に素早く拡散し、その結果、コア部材はその
全体が短時間に印字に必要な所定温度と成り、記録媒体
に発熱抵抗体層の大きさとほぼ同等の大きさの印画ドッ
トを形成することが可能となって印画品質を極めて高い
ものとなすことができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例のサーマルヘッド
１０の部分断面図で、図２は図１図示の切断線Ｂ−Ｂか
見たサーマルヘッド１０の部分断面図である。サーマル
ヘッド１０は、アルミナＡｌ2 Ｏ3 などの電気絶縁性の
セラミック基板１１の上に、ガラス層１２を厚さ５５μ
ｍに幅１．３ｍｍの断面円弧状に形成した後、フォトエ
ッチング工程によって、ガラス層１２の頂部に、幅が約
２００μｍ、深さが２０μｍの凹部が形成される。その
後、その凹部にポリイミドの前駆体ワニスを塗布し、１
００℃で３０分間焼成し、次に２４０℃で３０分間焼成
し、さらに３１０℃で６０分間焼成を行い、耐熱性樹脂
層１３を形成する。ワニスを厚く形成すると、熱焼成の
ときに変形するので、厚さは１０〜５０μｍの範囲に形
成するのが望ましい。また、ワニスの塗布方法として
は、ディスペンサ、スピンコート、スクリーン印刷など
が用いられる。
１０の部分断面図で、図２は図１図示の切断線Ｂ−Ｂか
見たサーマルヘッド１０の部分断面図である。サーマル
ヘッド１０は、アルミナＡｌ2 Ｏ3 などの電気絶縁性の
セラミック基板１１の上に、ガラス層１２を厚さ５５μ
ｍに幅１．３ｍｍの断面円弧状に形成した後、フォトエ
ッチング工程によって、ガラス層１２の頂部に、幅が約
２００μｍ、深さが２０μｍの凹部が形成される。その
後、その凹部にポリイミドの前駆体ワニスを塗布し、１
００℃で３０分間焼成し、次に２４０℃で３０分間焼成
し、さらに３１０℃で６０分間焼成を行い、耐熱性樹脂
層１３を形成する。ワニスを厚く形成すると、熱焼成の
ときに変形するので、厚さは１０〜５０μｍの範囲に形
成するのが望ましい。また、ワニスの塗布方法として
は、ディスペンサ、スピンコート、スクリーン印刷など
が用いられる。
【００１３】ガラス層１２および耐熱性樹脂層１３から
成る蓄熱層１４の上には、窒化タンタルＴａ3 Ｎ4 など
から成る発熱抵抗体層１５が形成される。また、発熱抵
抗体層１５との間であって、耐熱性樹脂層１３の上部付
近は、これを覆うように拡散防止層１６が形成される。
この拡散防止層１６は、耐熱性樹脂層１３から発熱抵抗
体層１５への不純物の拡散を防止するためのもので、た
とえば酸素などの拡散による発熱抵抗体層１５の酸化を
防いでいる。発熱抵抗体層１５の上には、アルミニウム
や銅などから成る個別電極１７ａおよび共通電極１７ｂ
が、エッチングなどによって画素単位で断面垂直方向に
多数形成されることによって、図１図示のように印画領
域２０に、多数の発熱抵抗体が形成される。また、個別
電極１７ａおよび共通電極１７ｂの上に、窒化珪素Ｓｉ
ＮX などから成る保護層１８が形成される。
成る蓄熱層１４の上には、窒化タンタルＴａ3 Ｎ4 など
から成る発熱抵抗体層１５が形成される。また、発熱抵
抗体層１５との間であって、耐熱性樹脂層１３の上部付
近は、これを覆うように拡散防止層１６が形成される。
この拡散防止層１６は、耐熱性樹脂層１３から発熱抵抗
体層１５への不純物の拡散を防止するためのもので、た
とえば酸素などの拡散による発熱抵抗体層１５の酸化を
防いでいる。発熱抵抗体層１５の上には、アルミニウム
や銅などから成る個別電極１７ａおよび共通電極１７ｂ
が、エッチングなどによって画素単位で断面垂直方向に
多数形成されることによって、図１図示のように印画領
域２０に、多数の発熱抵抗体が形成される。また、個別
電極１７ａおよび共通電極１７ｂの上に、窒化珪素Ｓｉ
ＮX などから成る保護層１８が形成される。
【００１４】耐熱性樹脂層１３の幅Ｌ１は、個別電極１
７ａと共通電極１７ｂとで挟まれた印画領域２０より長
く形成されている。印画領域２０の直下の部分は、発熱
抵抗体層１５に電流が流れ、ジュール熱が発生するた
め、耐熱性樹脂層１３を形成してその熱を良好に蓄熱し
ている。また、耐熱性樹脂層１３の直下部分は、すべて
ガラス層になっているので、耐熱性樹脂層１３の表面は
平坦化され、感熱紙と印画領域２０との接触状態を良好
にしている。ここで、ガラス層１２の厚さｔ１は、耐熱
性樹脂層１３の平坦化のためには、５μｍ以上必要であ
る。
７ａと共通電極１７ｂとで挟まれた印画領域２０より長
く形成されている。印画領域２０の直下の部分は、発熱
抵抗体層１５に電流が流れ、ジュール熱が発生するた
め、耐熱性樹脂層１３を形成してその熱を良好に蓄熱し
ている。また、耐熱性樹脂層１３の直下部分は、すべて
ガラス層になっているので、耐熱性樹脂層１３の表面は
平坦化され、感熱紙と印画領域２０との接触状態を良好
にしている。ここで、ガラス層１２の厚さｔ１は、耐熱
性樹脂層１３の平坦化のためには、５μｍ以上必要であ
る。
【００１５】耐熱性樹脂層１３は、前述のように厚さ１
０〜５０μｍに形成され、印画領域２０の直下の必要部
分のみ形成されているので、必要以上に蓄熱が大きくな
ることはない。また、耐熱性樹脂層１３は、ガラス層１
２の頂部に設けた凹部内に埋設されるため、密着性が向
上し、剥離が生じにくい。さらに耐熱性樹脂層１３は、
製造工程において、前述のようにガラス層１２をエッチ
ングした凹部に形成し、焼成するために、横方向への変
形が生じにくく、かつ耐熱性樹脂層１３の体積が小さい
ため、総変形量が小さい。これによって、耐熱性樹脂層
１３の形状を一定にすることができる。
０〜５０μｍに形成され、印画領域２０の直下の必要部
分のみ形成されているので、必要以上に蓄熱が大きくな
ることはない。また、耐熱性樹脂層１３は、ガラス層１
２の頂部に設けた凹部内に埋設されるため、密着性が向
上し、剥離が生じにくい。さらに耐熱性樹脂層１３は、
製造工程において、前述のようにガラス層１２をエッチ
ングした凹部に形成し、焼成するために、横方向への変
形が生じにくく、かつ耐熱性樹脂層１３の体積が小さい
ため、総変形量が小さい。これによって、耐熱性樹脂層
１３の形状を一定にすることができる。
【００１６】図３は、図１図示の切断線Ｃ−Ｃから見た
サーマルヘッドの部分断面図である。この部分は、印画
を行わないために、セラミック基板１１の上に、ガラス
層１２および保護層１８のみ形成されている。
サーマルヘッドの部分断面図である。この部分は、印画
を行わないために、セラミック基板１１の上に、ガラス
層１２および保護層１８のみ形成されている。
【００１７】図４は、図１図示の切断線Ｄ−Ｄから見た
サーマルヘッドの部分断面図である。図２と対応する部
分には、同一の参照符を付す。発熱抵抗体層１５は等間
隔で主走査方向Ｓに形成されている。また、各発熱抵抗
体層１５の下部には、個別に耐熱性樹脂１３が形成され
ている。
サーマルヘッドの部分断面図である。図２と対応する部
分には、同一の参照符を付す。発熱抵抗体層１５は等間
隔で主走査方向Ｓに形成されている。また、各発熱抵抗
体層１５の下部には、個別に耐熱性樹脂１３が形成され
ている。
【００１８】図５は図４図示のサーマルヘッドと類似
し、耐熱性樹脂層１３が各発熱抵抗体層層１５に対して
個別に形成されず、主走査方向Ｓにわたって一体的に形
成されている。この場合、耐熱性樹脂層１３の断面の形
状は図５図示のように凹状になっているので、製造工程
におけるエッチング終了後、その凹部にワニスを塗布し
ても外に流れ出すことはなく、効率的に塗布することが
できる。
し、耐熱性樹脂層１３が各発熱抵抗体層層１５に対して
個別に形成されず、主走査方向Ｓにわたって一体的に形
成されている。この場合、耐熱性樹脂層１３の断面の形
状は図５図示のように凹状になっているので、製造工程
におけるエッチング終了後、その凹部にワニスを塗布し
ても外に流れ出すことはなく、効率的に塗布することが
できる。
【００１９】図６は、本発明の他の実施例のサーマルヘ
ッドの部分断面図である。この実施例は、図２図示の実
施例と類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
セラミック基板１１上に、ガラス層１２を厚さ５０μｍ
に形成し、フォトエッチング工程によって発熱体が形成
される部位に幅が約１１０μｍ、長さが１７０μｍ、深
さが４０μｍのエッチングが行われる。その凹部にポリ
イミドの前駆体ワニスを塗布し、１００℃で３０分間焼
成し、次に２４０℃で３０分間焼成し、さらに３１０℃
で６０分間焼成を行い、耐熱性樹脂層１３を形成する。
耐熱性樹脂層１３の上には、拡散防止層１６が形成さ
れ、その上に発熱抵抗体層１５が形成される。発熱抵抗
体層１５の上には、個別電極１７ａ、共通電極１７ｂが
形成され、その上には保護層１８が形成される。
ッドの部分断面図である。この実施例は、図２図示の実
施例と類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
セラミック基板１１上に、ガラス層１２を厚さ５０μｍ
に形成し、フォトエッチング工程によって発熱体が形成
される部位に幅が約１１０μｍ、長さが１７０μｍ、深
さが４０μｍのエッチングが行われる。その凹部にポリ
イミドの前駆体ワニスを塗布し、１００℃で３０分間焼
成し、次に２４０℃で３０分間焼成し、さらに３１０℃
で６０分間焼成を行い、耐熱性樹脂層１３を形成する。
耐熱性樹脂層１３の上には、拡散防止層１６が形成さ
れ、その上に発熱抵抗体層１５が形成される。発熱抵抗
体層１５の上には、個別電極１７ａ、共通電極１７ｂが
形成され、その上には保護層１８が形成される。
【００２０】図７（ａ）は本発明の他の実施例のサーマ
ルヘッドの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅか
ら見た部分断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＦ−Ｆか
ら見た部分断面図である。この図７（ａ）〜（ｃ）に示
す実施例のサーマルヘッドではガラス層１２の頂部に設
けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層１３が異なる熱伝
導率をもった２種類の樹脂、具体的には、熱伝導率が
６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高
熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１
３ａの側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ
／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材１３
ｂとから成っている。
ルヘッドの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＥ−Ｅか
ら見た部分断面図、図７（ｃ）は図７（ａ）のＦ−Ｆか
ら見た部分断面図である。この図７（ａ）〜（ｃ）に示
す実施例のサーマルヘッドではガラス層１２の頂部に設
けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層１３が異なる熱伝
導率をもった２種類の樹脂、具体的には、熱伝導率が
６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高
熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１
３ａの側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ
／ｍｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材１３
ｂとから成っている。
【００２１】前記耐熱性樹脂層１３は、熱伝導率が６．
０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高熱伝
導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１３ａ
の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍ
ｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材１３ｂと
から成っているため、印字時、発熱抵抗体層２０が発し
たジュール熱はコア部材１３ａに選択的に吸収されると
ともにコア部材１３ａの全体に素早く拡散し、その結
果、コア部材１３ａはその全体が短時間に印字に必要な
所定温度と成り、記録媒体に発熱抵抗体層２０の大きさ
とほぼ同等の大きさの印画ドットを形成することが可能
となって印画品質を極めて高いものとなすことができ
る。
０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高熱伝
導性樹脂から成るコア部材１３ａと、該コア部材１３ａ
の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍ
ｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材１３ｂと
から成っているため、印字時、発熱抵抗体層２０が発し
たジュール熱はコア部材１３ａに選択的に吸収されると
ともにコア部材１３ａの全体に素早く拡散し、その結
果、コア部材１３ａはその全体が短時間に印字に必要な
所定温度と成り、記録媒体に発熱抵抗体層２０の大きさ
とほぼ同等の大きさの印画ドットを形成することが可能
となって印画品質を極めて高いものとなすことができ
る。
【００２２】尚、前記高熱伝導性樹脂から成るコア部材
１３ａはその熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・
℃よりも小さくなると、コア部材１３ａの全体を短時間
に印字に必要な所定温度となすのが困難となり印画品質
が低下してしまうとともにコア部材１３ａ自体の耐熱性
が低下し、発熱抵抗体層２０より多量のジュール熱が印
加されコア部材１３ａが例えば３６０℃以上の高温とな
ると、コア部材１３ａが軟化変形し、その結果、サーマ
ルヘッドとして機能しなくなる危険性がある。また前記
高熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａはその熱伝導率
が２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃よりも大きくなる
と、発熱抵抗体層２０が発したジュール熱の多くがその
まま下方に配されているガラス層１２側に逃げ、コア部
材１３ａを印字に必要な所定温度となすのに長時間を要
し、サーマルヘッドの熱効率が低下してしまう。従っ
て、高熱伝導性樹脂材１３ａはその熱伝導率を６．０×
１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の範囲として
おくことが好ましい。
１３ａはその熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・
℃よりも小さくなると、コア部材１３ａの全体を短時間
に印字に必要な所定温度となすのが困難となり印画品質
が低下してしまうとともにコア部材１３ａ自体の耐熱性
が低下し、発熱抵抗体層２０より多量のジュール熱が印
加されコア部材１３ａが例えば３６０℃以上の高温とな
ると、コア部材１３ａが軟化変形し、その結果、サーマ
ルヘッドとして機能しなくなる危険性がある。また前記
高熱伝導性樹脂から成るコア部材１３ａはその熱伝導率
が２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃よりも大きくなる
と、発熱抵抗体層２０が発したジュール熱の多くがその
まま下方に配されているガラス層１２側に逃げ、コア部
材１３ａを印字に必要な所定温度となすのに長時間を要
し、サーマルヘッドの熱効率が低下してしまう。従っ
て、高熱伝導性樹脂材１３ａはその熱伝導率を６．０×
１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の範囲として
おくことが好ましい。
【００２３】また前記低熱伝導性樹脂から成る被覆部材
１３ｂはその熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・
℃以上になると、コア部材１３ａの熱の一部が被覆部材
１３ｂを介してガラス層１２に逃げ、その結果、コア部
材１３ａをコア部材１３ａを印字に必要な所定温度とな
すのに長時間を要し、サーマルヘッドの熱効率が低下し
てしまう傾向にある。従って、前記低熱伝導性樹脂から
成る被覆部材１３ｂはその熱伝導率を６．０×１０-4ｃ
ａｌ／ｍｍ・℃未満となしておくことが好ましい。
１３ｂはその熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・
℃以上になると、コア部材１３ａの熱の一部が被覆部材
１３ｂを介してガラス層１２に逃げ、その結果、コア部
材１３ａをコア部材１３ａを印字に必要な所定温度とな
すのに長時間を要し、サーマルヘッドの熱効率が低下し
てしまう傾向にある。従って、前記低熱伝導性樹脂から
成る被覆部材１３ｂはその熱伝導率を６．０×１０-4ｃ
ａｌ／ｍｍ・℃未満となしておくことが好ましい。
【００２４】前記コア部材１３ａと被覆部材１３ｂとか
ら成る耐熱性樹脂層１３は、先ずセラミック基板１１上
に被着されたガラス層１２の頂部に幅が約２００μｍ、
深さが２０μｍの凹部を形成し、次に該凹部内に熱伝導
率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・℃未満のポリイミド
の前駆体ワニスを充填するとともにこれを１００℃で３
０分間、２３０℃で３０分間、４００℃で６０分間、順
次焼成を行ってガラス層１２の凹部内に低熱伝導性樹脂
から成る被覆部材１３ｂを形成し、次に前記被覆部材１
３ｂの中央に、再びフォトエッチング工程によって幅が
約１００μｍ、深さが２０μｍの凹部を形成し、しかる
後、該凹部内に熱伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１
０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃のポリイミドの前駆体ワニスを充
填するとともにこれを１００℃で３０分間、２３０℃で
３０分間、４００℃で６０分間、順次焼成を行い、被覆
部材１３ｂの内側にコア部材１３ａを形成することによ
ってガラス層１２の凹部内に埋設される。
ら成る耐熱性樹脂層１３は、先ずセラミック基板１１上
に被着されたガラス層１２の頂部に幅が約２００μｍ、
深さが２０μｍの凹部を形成し、次に該凹部内に熱伝導
率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・℃未満のポリイミド
の前駆体ワニスを充填するとともにこれを１００℃で３
０分間、２３０℃で３０分間、４００℃で６０分間、順
次焼成を行ってガラス層１２の凹部内に低熱伝導性樹脂
から成る被覆部材１３ｂを形成し、次に前記被覆部材１
３ｂの中央に、再びフォトエッチング工程によって幅が
約１００μｍ、深さが２０μｍの凹部を形成し、しかる
後、該凹部内に熱伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１
０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃のポリイミドの前駆体ワニスを充
填するとともにこれを１００℃で３０分間、２３０℃で
３０分間、４００℃で６０分間、順次焼成を行い、被覆
部材１３ｂの内側にコア部材１３ａを形成することによ
ってガラス層１２の凹部内に埋設される。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、蓄熱層は
少なくとも個別電極と共通電極との間の領域に、ガラス
層が形成され、その上に耐熱性樹脂層が設けられる２層
構造を有しているので、発熱抵抗体の印画領域の表面を
平坦化することができる。また、耐熱性樹脂層は両端が
ガラス層に挟まれる形状になり、かつ体積が小さくなる
ことによって、変形が生じにくくなり、サーマルヘッド
の印画動作時の蓄熱を良好に行うことができる。したが
って、本発明のサーマルヘッドを用いることによって記
録媒体と発熱抵抗体との接触状態が良好になり、印画濃
度むらの発生がなくなり、また熱応答性が高速になり、
高品質の印画画像を得ることができる。
少なくとも個別電極と共通電極との間の領域に、ガラス
層が形成され、その上に耐熱性樹脂層が設けられる２層
構造を有しているので、発熱抵抗体の印画領域の表面を
平坦化することができる。また、耐熱性樹脂層は両端が
ガラス層に挟まれる形状になり、かつ体積が小さくなる
ことによって、変形が生じにくくなり、サーマルヘッド
の印画動作時の蓄熱を良好に行うことができる。したが
って、本発明のサーマルヘッドを用いることによって記
録媒体と発熱抵抗体との接触状態が良好になり、印画濃
度むらの発生がなくなり、また熱応答性が高速になり、
高品質の印画画像を得ることができる。
【００２６】また本発明によれば、耐熱性樹脂層は、熱
伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ
・℃の高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コア部材
の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍ
ｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材とから成
っているため、印字時、発熱抵抗体層が発したジュール
熱はコア部材に選択的に吸収されるとともにコア部材の
全体に素早く拡散し、その結果、コア部材はその全体が
短時間に印字に必要な所定温度と成り、記録媒体に発熱
抵抗体層の大きさとほぼ同等の大きさの印画ドットを形
成することが可能となって印画品質を極めて高いものと
なすことができる。
伝導率が６．０×１０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ
・℃の高熱伝導性樹脂から成るコア部材と、該コア部材
の側面を囲繞し、熱伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍ
ｍ・℃未満の低熱伝導性樹脂から成る被覆部材とから成
っているため、印字時、発熱抵抗体層が発したジュール
熱はコア部材に選択的に吸収されるとともにコア部材の
全体に素早く拡散し、その結果、コア部材はその全体が
短時間に印字に必要な所定温度と成り、記録媒体に発熱
抵抗体層の大きさとほぼ同等の大きさの印画ドットを形
成することが可能となって印画品質を極めて高いものと
なすことができる。
【図１】本発明の一実施例のサーマルヘッドの平面図で
ある。
ある。
【図２】図１図示の切断線Ｂ−Ｂから見たサーマルヘッ
ドの部分断面図である。
ドの部分断面図である。
【図３】図１図示の切断線Ｃ−Ｃから見たサーマルヘッ
ドの部分断面図である。
ドの部分断面図である。
【図４】図１図示の切断線Ｄ−Ｄから見たサーマルヘッ
ドの部分断面図である。
ドの部分断面図である。
【図５】図４図示のサーマルヘッドに類似するサーマル
ヘッドの部分断面図である。
ヘッドの部分断面図である。
【図６】本発明の他の実施例のサーマルヘッドの部分断
面図である。
面図である。
【図７】（ａ）は本発明の他の実施例のサーマルヘッド
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅから見た部分断面
図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆから見た部分断面図であ
る。
の平面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅから見た部分断面
図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆから見た部分断面図であ
る。
【図８】従来のサーマルヘッドの一例を示す部分断面図
である。
である。
【図９】図７図示の切断線Ａ−Ａから見たサーマルヘッ
ドの部分断面図である。
ドの部分断面図である。
１１・・・セラミック基板 １２・・・ガラス層 １３・・・耐熱性樹脂層 １３ａ・・コア部材 １３ｂ・・被覆部材 １４・・・蓄熱層 １５・・・発熱抵抗体層 １６・・・拡散防止層 １７ａ・・個別電極 １７ｂ・・共通電極 １８・・・保護層
Claims (2)
- 【請求項１】 電気絶縁性の基板上に蓄熱層が設けら
れ、その上に発熱抵抗体層と互いに対向する個別電極お
よび共通電極とが形成されて成るサーマルヘッドにおい
て、 前記蓄熱層は、少なくとも前記個別電極と前記共通電極
との間の領域において、ガラス層と、該ガラス層の頂部
に設けた凹部内に埋設される耐熱性樹脂層の２層構造を
有することを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記蓄熱層のガラス層頂部に設けた凹部
内に埋設される耐熱性樹脂層は、熱伝導率が６．０×１
０-4〜２．３×１０-3ｃａｌ／ｍｍ・℃の高熱伝導性樹
脂から成るコア部材と、該コア部材の側面を囲繞し、熱
伝導率が６．０×１０-4ｃａｌ／ｍｍ・℃未満の低熱伝
導性樹脂から成る被覆材とで形成されていることを特徴
とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16222893A JPH06191075A (ja) | 1992-10-30 | 1993-06-30 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29319092 | 1992-10-30 | ||
| JP4-293190 | 1992-10-30 | ||
| JP16222893A JPH06191075A (ja) | 1992-10-30 | 1993-06-30 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191075A true JPH06191075A (ja) | 1994-07-12 |
Family
ID=26488101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16222893A Pending JPH06191075A (ja) | 1992-10-30 | 1993-06-30 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06191075A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039785A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタ |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP16222893A patent/JPH06191075A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015039785A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-03-02 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド、サーマルプリンタ |
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