JPS6042068A - 感熱ヘツド - Google Patents

感熱ヘツド

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Publication number
JPS6042068A
JPS6042068A JP58149187A JP14918783A JPS6042068A JP S6042068 A JPS6042068 A JP S6042068A JP 58149187 A JP58149187 A JP 58149187A JP 14918783 A JP14918783 A JP 14918783A JP S6042068 A JPS6042068 A JP S6042068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
thermal head
thermal
heating resistor
protective layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP58149187A
Other languages
English (en)
Inventor
Michihiro Watanabe
渡辺 道弘
Tatsuya Nagata
達也 永田
Hiroo Onishi
大西 紘夫
Kenji Furuta
健二 古田
Susumu Okikawa
進 沖川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58149187A priority Critical patent/JPS6042068A/ja
Publication of JPS6042068A publication Critical patent/JPS6042068A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は感熱ファクシミリ装置の記録部である感熱ヘッ
ド、特にアルミニウム電極の高温における安定化に好適
な感熱ヘッドに関するものである。
〔発明の背景〕
従来のこの種感熱ヘッドにおける電極の材料としては、
LSiおよびICのような半導体デバイスと同様に高温
で、かつ安定で、しかも電気伝導匿の優れた金(AU)
が用いられていた。このように金は非常に優れた電気的
性質を有するが、非常に高価であるため、電子デバイス
の大きな流れとして脱貴金属化の傾向にある。このよう
な背景から電極のアルミニウム化が実現されている。
現在のファクシミリ用感熱ヘッドの全体(ドライバ回路
を省略)は第1図に示すように、通常スパッタリングな
どの薄膜形成プロセスにより製作された機能部分である
感熱ヘッド記録部1と、CCBポール接続した逆流防止
ダイオードチップ2と、PIQ絶縁層3と、この絶縁層
3上に積層構成された外部信号のケートとなる2層配線
4とによシ構成されている。最近は2層配線を廃止して
PIQ絶縁層から駆動回路用Lsiと直接に接続する方
式が一般的である。
上記感熱ヘッド記録部1は第2図および第3図(第2図
のA−A’断面図)に示すように、セラミック基板5上
に形成したガラスグレーズの蓄熱層6上に、耐エツチン
グ層7を介して薄膜状の発熱抵抗体8を設け、この発熱
抵抗体8上の両側に拡散防止層4を介してアルミニウム
電極10を配設し、仁れらの電極1oを保護理工1およ
び耐摩耗層12によりカバーした構造からなる。このよ
うな感熱ヘッド記録方式では、発色媒体が耐摩耗層12
の上方を通過するため、発熱抵抗体8とヘッド表面との
温度差を極力小さくするのが好ましい。
ところが、電極の不連続性、保護層の強度、耐食性およ
び紙送シに伴う接触応力などに対処するため、前記保護
層の膜厚を大きくしなければならなかった。前記のよう
に発熱抵抗体とヘッド表面との温度差を小さくするため
に、温度伝導率(熱伝導率/熱容量=λ/Cρ、たyし
、C;比熱。
ρ;密度)の優れたSiC,SiNを保護層とすると、
膜厚を十分に大きくしなければならないため、隣接発熱
部まで熱が拡大して発色領域の鮮明さは減少する欠点が
あった。
さらに、上記のようにアルミニウム電極を使用した従来
例(第2,3図)の欠点を次に述べる。
同図に例示した薄膜感熱ヘッドの構成材料は、−t’o
熱膨張係数が0.1〜8X10−’(1/U)程度であ
るのに対し、アルミニウム薄膜は23X10−’(1/
U)と相対的に大きいため、印加電力により高温にさら
させたときに局部的に大きな熱応力を発生する。第4図
はアルミニウム電極1oの段差部における保薩層11の
主応力分布を示したものであシ、図中記号イは圧縮応力
、記号口は引張応力を表わしている。図でもわかるよう
にその保護層11の隈部で引張応力Aを生ずるから、保
護層11内で亀裂または剥離を起す原因となる。
第5図はアルミニウム薄膜強度の温度依存性を模式的に
示したものでわシ、この図から300t:’近傍におい
て極端な脆化を起していることが明らかである。このた
め、紙送シ時の面圧8度でも容易に陥没するような状況
となるので、第6図及び第7図に示すアルミニウム電極
10部分の強度を期待できなくなる。したがって、保護
層11(または耐摩耗層12)自体の強度を確保する必
要上、その膜厚を増加しなければならないから、熱効率
および発色性能について問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記にかんがみ、アルミニウム電極の熱変形を
拘束すると共に、その電極部分を熱的に安定化させて保
護層の薄層化をはかることにょシ、熱効率および発色鮮
明度を向上させ、アルミニウム電極の信頼性を大幅に高
めることを目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成するために、薄膜プロセスによ
シセラミック基板上に形成された発熱抵抗体と、この発
熱抵抗体に電力を供給する電極と、前記発熱抵抗体およ
び電極を覆う保晟層とからなる感熱ヘッド記録部を備え
る感熱ヘッドにおいて、前記電極に熱変形を拘束する変
形拘束手段を設けたことを特徴とするもので多る。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第8図〜第10図においで、8れ発熱抵抗体、10は発
熱抵抗体8の端部上に拡散防止層9を介して設けたアル
ミニウム電極で、この電極10には長手方向にスリット
(溝)13が任意数設けられている。11は各溝13内
およびアルミニウム電極10の周pに設けた保護層であ
る。その他の −構造は第2図に示す従来例と同一であ
るから、図面および説明を省略する。
本実施例は上記のように構成したので、電極10と保護
層11の接触面積が増加するから、電極10の熱膨張を
抑制することができる。またローラ(図示せず)などの
面正に対しても、保護層11の荷重を負担する部分(脚
部)が増加するだめ、圧壊荷重も増加するから、その盪
だけ保護層11の薄層化を実現することができる。
特に上記保護層11に、熱伝導特性の優れたニューセラ
ミックス、例えば8 ’ CI S ’ Nを適用する
ことにより、熱効率の向上および印画鮮明度の保証を実
現できる。また電極lOの全断面積が減少するため、電
流容量は低下するが、従来形の電極で膜厚を半減しても
、性能が保証されるから特に問題はない。
上記実施例では、長手方向の熱膨張を十分に拘束できな
い恐れがある。そこで、第11図〜第13図に示す他の
実施例で−は、電極10に任意数の孔14を設けると共
に、これらの孔14内お上び電極100周シに保護層1
1を設け、熱膨張による変形を拘束すると同時に、ロー
ラの圧縮負荷に対して安定化させたものである。
一般に1現在の感熱ヘッドは多少の相違があるが、その
電極10は第6図及び第7図に示すような構造である。
この場合、感熱ヘッドの表面(保謙層が印画媒体と接触
する部分)の温度分布は第14図に示すようになる。す
なわち熱の逃げと抵抗体の温度依存性(Cr−8iの場
合には、負の抵抗温度係数)のため、中心部と端部との
温度差は大となシ、発色領域も図示のように楕円状とな
っている。これを意図的に第15図に示すように矩形状
とすることができれば、発色領域が鮮明となるので、カ
ラー階調を出すのに適した温度分布となる。このような
温度分布のもとでは電流の集中が避けられるため、抵抗
体の破断に密接な関係があるエレクトロ・マイグレーシ
ョンも相対的に発生し難くなることが予想される。
第16図及び第17図は上記にもとづいてなされた他の
実施例である。この実施例は第8図〜第10図に示した
実施例の電極10の長手方向に設けたスリット13の間
隔を変えたものである。すなわち中心部の電極10aの
幅を小さく、外側に至るほど電極10bの幅を太きく形
成したものである。
一般に抵抗はρ(t/S)[たyし、ρ5比抵抗、t;
抵抗長さ、S;抵抗断面積〕で表されるが、電極の外側
では低抵抗、内側では高抵抗にすると、その外側はど電
流値が大きくなり、抵抗体を流れる電流密度も外側はど
高くなる。したがって、電極の中心部の発熱は抑制され
、外側まで均一な温度分布かえられる。
また第18図及び第19図に示す他の実施例は、アルミ
ニウム電極10に円錐台形のスリット15を設け、その
電極10の熱変形の拘束強化と温度分布の平坦化をはか
ったものである。
さらに第20図〜第22図に示す他の実施例は、アルミ
ニウム電極10の周囲に耐食性に優れ、かつ電導性の良
好な純銅からなる強化層16を設けて、電極100強化
をはかったものである。前記純銅16の熱伝導率はアル
ミニウム電極10と保護層11の両熱伝導率の中−程度
であシ、熱が作用した場合の力の流れを円滑にする役目
をする。
また純銅は強度的にもアルミニウムより優れているため
、紙送シ時のローラ圧力に対しても安定化させることが
できる。これらの構造はアルミニウム配線にも広く使用
可能であり、デバイスの低コスト化に大きく寄与する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば下記に列記する効
果がある。
(1)アルミニウム電極にスリットを設けることにより
、その電極の熱変形を拘束すると共に、紙送シ時のロー
ラ圧力に対する抵抗を増加させ、保護層の薄層化をはか
ることができる。
(2) 保護層の薄層化によシ、熱効率を向上させると
共に、発色のための印加電力を低減することができる。
(3)電流分布を意図的に分散させることにより、濃度
分布を均質化させることができ、かつ抵抗体の寿命に深
い関係を有する耐マイグレーション性を向上させること
ができる。
(4) アルミニウム電極の信頼性を大幅に向上させる
と共に、従来の全使用を廃止することによシ低コスト化
をはかることが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のファクシミリ用感熱ヘッドの全体断面図
、第2図は第1図の感熱ヘッド記録部の詳細斜視図、第
3図は第2図のA−A’断面図、第4図は電極周囲の熱
応力(主応力)分布を示す図、第5図はアルミニウム薄
膜の引張強度の温度依存性を示す図、第6図は従来の感
熱ヘッドの発熱抵抗体部の平面図、第7図はその断面図
、第8図〜第10図は本発明に係わる感熱ヘッドの一実
施例の発熱抵抗体部を示すもので、第8図は平面図、第
9図は正面断面図、第10図は側断面図、第11図〜第
13図は本発明に係わる感熱ヘッドの他の実施例の発熱
抵抗体mを示すもので、第11図は平面図、第12図は
正面断面図、第13図は側断面図、第14図及び第15
図は本発明に係わる感熱ヘッドの表面温度の概略分布を
示す図、第16図及び第17図、第18図及び第19図
は本発明に係わる感熱ヘッドの他の実施例の発熱抵抗体
部を示すもので、第16図と第18図は平面図、第17
図と第19図は正面断面図、第20図〜第22図は本発
明に係わる感熱ヘッドのさらに他の実施例の発熱抵抗体
部を示すもので、第20図は平面図、第21図は正面断
面図、第22図は側断面図である。 8・・・発熱抵抗体、10・・・アルミニウム電極、1
1・・・保護層、13,14.15・・・スリット、1
6・・・強化層。 不 3 図 第 4 図 ■5図 〉臥 屓 丁 じり 閉乙図 ■ 7 図 第ど図 不 9 図 第 lθ 図 第 11 図 Z IZ 図 ′fJ1.3 図 第 14 図 第 !5 図 1θ ■ lt 図 Iコ fJ/7図 Y Zo 図 ど 第 21 図 第 22 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、薄膜プロセスによシセラミック基板上に形成された
    発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に電力を供給する電極と
    、前記発熱抵抗体および電極を覆う保護層とからなる感
    熱ヘッド記録部を備える感熱ヘッドにおいて、前記電極
    にその熱変形を拘束する変形拘束手段を設けたことを特
    徴とする感熱ヘッド。 2、電極にその長手方向にスリットを任意数設け、これ
    らのスリット内に前記保護層を設けることによシ、変形
    拘束手段を構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の感熱ヘッド。 3、電極に一定間隔をおいて孔を任意数設け、これらの
    孔内に前記保禮層を設けることによシ、変形拘束手段を
    構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    感熱ヘッド。 4、 スリットを不等間隔に設け、これらのスリットに
    よシ区分される各電極の幅を、中心部よシ外側に至るに
    したがって大きくなるように形成したことを特徴とする
    特許請求の範囲第3項記載の感熱ヘッド。 5、発熱抵抗体に電力を供給する電極を強化層によシ覆
    うように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項ないし第4項のいずれか1項に記載の感熱ヘッド。
JP58149187A 1983-08-17 1983-08-17 感熱ヘツド Pending JPS6042068A (ja)

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JP58149187A JPS6042068A (ja) 1983-08-17 1983-08-17 感熱ヘツド

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JP (1) JPS6042068A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62111252U (ja) * 1985-12-30 1987-07-15
JP2013132792A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Kyocera Corp サーマルヘッド、およびこれを備えるサーマルプリンタ
JP2013151081A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Kyocera Corp サーマルヘッド、およびこれを備えるサーマルプリンタ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62111252U (ja) * 1985-12-30 1987-07-15
JP2013132792A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Kyocera Corp サーマルヘッド、およびこれを備えるサーマルプリンタ
JP2013151081A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Kyocera Corp サーマルヘッド、およびこれを備えるサーマルプリンタ

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