JPS6248568A - サ−マルヘツド - 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〕 本発明はサーマルプリンタに用いられるサーマルヘッド
、特に薄膜型のサーマルヘッドに関する。

〔従来技術および問題点〕

サーマルプリンタに搭載するナーマルヘッドは、例えば
複数個の発熱抵抗体素子を同一基板上に直線的に配列し
、情報に従ってこの発熱抵抗体素子を通電加熱させて、
感熱記録紙に発色記録させ、あるいはインクリボンを介
して、ｇ通紙に転写記録するために用いられる。

第２図、第３図は、従来のこの種サーマルヘッドの一般
構造例を示すものである。図において、セラミック基板
等の絶縁性基板１上には、蓄熱層として機能するガラス
からなるグレーズ層２が形成されており（第２回におい
ては、絶縁性基板１の略全面に、第３図においてはその
発熱抵抗体形成予定領域に断面が弧状のものとしてそれ
ぞれ形成されており）、このグレーズ層２の上にＴ　ａ
　ｚ　Ｎ等からなる発熱抵抗体層３が蒸着、スパッタ等
で被着された後、エツチングされて、複数個直線状に配
置・形成されている。この発熱抵抗体Ｎ３の上には、さ
らにこの発熱抵抗体Ｎ３に対して給電するだめの給電体
Ｊ６４が形成されている。この給電体Ｎ４は、例えばア
ルミニウムや銅や金等からなるもので、蒸着、スパッタ
リング等で被着された後、エツチングによって所望形状
のパターンに形成され、各発熱抵抗体層３０両側に各々
一方が共通電極として、他方が個別リード電極としてそ
れぞれ引出されている。そして、この共通電極および個
別リード電極として対をなす給電体層４゜４間において
、１ドツト相当分の発熱領域を形づくられた各個独立し
た発熱抵抗体３は、対をなす給電体層４．４間に電圧を
印加することによって発熱されるようになっている。な
お、４ａは、エツチングによって形成された、給電体層
４の分断部である。

上記発熱抵抗体Ｎ３および給電体層４の上には、これら
の保護Ｎ７が形成されている。この保護層７は発熱抵抗
体層３を酸化による劣化から保護する５ｉＯ１などから
なる耐酸化層５と感熱記録紙（図示せず）等との接触に
よる摩耗から発熱抵抗体層３および給電体層４を保護す
るＴａｘｅｓ等からなる耐摩耗層６とからなっており、
該保護層７は端子部以外のヘッド面のすべてを覆・うよ
うになっている。この保護層７は、スパッタリング等の
手段によって耐酸化Ｎ５および耐摩耗層６が順次形成さ
れ、然る後、最終工程で、絶縁性基板１を分割して所望
のサーマルヘッドチップを得るようになっている。

なお、近年サーマルプリンタの印字品質の改良が進みサ
ーマルヘッドの構造は第２図のように平面上に発熱抵抗
体層３を配置したものから、第３図のような部分グレー
ズＭ２をもうけ、その頂面部に発熱抵抗体層３を配置さ
せ、感熱記録媒体に対する接触をよくして比較的低電力
で高印字品質を得るようになってきている。

しかしながら、第２、第３図の構成においては発熱抵抗
体層３をはさんで給電体層４が分断しているため、分断
部４ａは保護層７に凹部７ａを生じさせることになり、
印字に際して感熱記録媒体に対して空隙を生じるから、
効率よく熱の伝導が行えず印字濃度かうすいものとなり
易い。この点を解消するために印加エネルギーを増大さ
せて印字濃度を高めようとすると、熱歪の増大によって
サーマルヘッドの寿命が劣化するという問題を生じた。

また、分断部４ａが存在するため、給電体層４のエツジ
部に印字の際集中荷重が働き、保護層７にクラックや剥
離が生じ易く、この場合発熱抵抗体層３の酸化等による
抵抗値の変動で、実質上印字不能になる等の欠点を有す
るものであった。

〔発明の目的〕

従って本発明の目的とするところは、上述の従来欠点を
解消し、感熱記録媒体との接触性が良好で、効率の良い
熱伝轟が行なえて、且つ摺動によって機械的損傷を受け
る虞れのないサーマルヘッドを提供するにある。

また、本発明の他の目的とするところは、斯るサーマル
ヘッドを比較的製造容易な手法で得られるようにするこ
とにある。

〔発明の概要〕

本発明の上記目的は、絶縁性基板と、該絶縁性基板上に
形成したグレーズ層と、該グレーズ層上に直線的に配置
形成され各々が独立した複数個の発熱抵抗体層と、該各
発熱抵抗体層上に形成された対をなす給電体層と、上記
対をなす給電体層間の発熱抵抗体層上に選択的に被着し
た保護層とを備えたサーマルヘッドによって概略達成さ
れる。

また、本発明の好ましい実施態様によれば、前記保護層
は蒸着によって形成され、蒸着前にその表面の清浄化前
処理工程を省くことによって生じる保護層と前記発熱抵
抗体層との密着強度、並びに保護層と前記給電体層との
密着強度との差を利用して、発熱抵抗体層上のみに密着
・接合される。

また、本発明の好ましい実施態様によれば、前記給電体
層の表面には耐摩耗性及び半田付は性の良好なＮｉが被
着形成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を第１図に示した１実施例によって
説明する。同図は、前記第３図示の構成と同様に、絶縁
性基板上に断面弧状の部分グレーズ層を設けたタイプの
サーマルヘッドの要部断面を示しており、同図において
、従来構成と対応するものには同一符号を付し、その詳
細は省略する。

該実施例において、グレーズ層２を設けた絶縁性基板１
上に、Ｔａ、Ｎからなる発熱抵抗体Ｎ３を被着、エツチ
ングし、次にＡｌからなる給電体層４を積層、被着し、
フォトリソ技術によって給電体層４に分断部４ａを形成
すると共に、所望幅の共通電極と個別リード電極とに分
離するまでは従前と同一である。

然る後、通常行なわれる蒸着前処理工程、即ち、密着力
を得るための表面清浄化前処理工程（例えば、プラズマ
アッシングやスパッタエツチング等）を行なうことなく
、前記分断部４ａを含む少くともサーマルヘッド形成頭
載に、ＳｉＣ，Ａｌ２Ｏ２、ＡβＮ等の熱伝導性の良い
絶縁性材料（保護層）８が蒸着によって被着される。こ
の絶縁性材料８は、上述の表面清浄化前処理を省（と、
発熱抵抗体層３との密着力は良好であるが、Ａβからな
る給電体層４との密着力は極度に弱いものとなる。

即ち、絶縁性材料８と給電体層４とは応力によって簡単
に剥離する性質があるので、給電体層４上の絶縁性材料
８ｇ　（図中破線で示ｔ）は超音波洗浄等によって容易
に除去でき、発熱抵抗体層３上に被着された絶縁性材料
８が選択的に残されるごとになる。従って、これが前記
分断部４ａによって生じた凹部を補填する保ａ！層８と
なって、前述した従来例の如くその表面に凹部７ａを生
じさせない補填材として機能すると共に、良好な熱伝導
率ををするので、感熱記録媒体−１の熱伝導を損うこと
もないようになっている。なお、図示した実施例におい
ては、保護層８の′＃Ｂ厚と給電体層４の膜厚とを略同
−としているが、保護層８の厚膜を給電体Ｎ４のそれよ
りも厚くして、発熱領域のみを局部的に突出させるよう
にすることも可能である。

上述の如くして保護Ｎ８が形成された後、給電体層４０
表面にはＮｉメッキ又はＮ　ｉ　ｆｆ、着によりＮｉ層
が被着される。即ち、実施例で用いた給電体Ｎ４は軟ら
かく耐摩耗性に劣るアルミニウムからなり、そのままで
は実用に供しにくいため、市販のＡ２用メッキ液（例え
ばポンダル液）等を用いて給電体層４上に無電解Ｎｆメ
ッキ等を施し、耐摩耗性に優れた給電体Ｉ！５４を実現
する。このＮｉ層は、上記保護層８の形成前、即ぢ給電
体層４の形成後に予め当該給電体層４の表面に形成する
ことも可能であり、この場合、給電体層４上の絶縁性材
料８ａの除去はより容易なものとなる。

このようにして、保護層８及びＮ１石が形成された後、
絶縁性基板１は必要に応じカッティングされて、所望の
サーマルヘッドチップが得られることになる。

なお、実施例においては、給電体層４の材料としてアル
ミニウムを用いた場合について説明したが、これに代え
てＡｕやＣｕ等を用いても同様の効果を奏することがで
きる。

〔発明の効果〕

以上の如（本発明によれば、給電体層をエツチングする
ことによって生じた凹部を、保護層によって充填するた
め、発熱領域の表面に従前生じた凹部を無くすことがで
きると共に、必要に応じこの部分を凸部とすることも可
能となって、サーマルヘッドの発熱領域表面と感熱記録
媒体との圧接性が著しく改善される。従って、熱伝導が
良好となって、低電力で発色濃度が高い印字データが得
られる。また、サーマルヘッドにおける感熱記録媒体と
の摺接面も滑らかな曲面となって、従来のように凹部の
存在による局部的な集中応力も働かず、機械的な保護層
損傷を生じる虞れもなく、サーマルヘッドの長寿命化を
企れる。

加えて、表面の清浄化前処理工程を省くことによる膜の
密着強度の差を利用して、給電体層によって生じた凹部
を補填するため、微細なマスキング選択エツチング等を
要せず、極めて製造容易で、その工数も簡略化できる。

また、給電体層の表面にＮｉ層を被着することによって
、耐摩耗性及び半田付は性の良い給電体層を実現できる
等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係るサーマルヘッドの要部
断面図、第２図および第３図は各々異なる従来例に係る
サーマルヘッドの要部断面図である。 １・・・絶縁性基板、２・・・グレーズ層、３・・・発
熱抵抗体層、４・・・給電体層、４ａ・・・分断部、８
・・・保護層。 代理人　　弁理士　　　弐　　顕　次　部第１因

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板と、該絶縁性基板上に形成したグレー
   ズ層と、該グレーズ層上に直線的に配置形成され、各々
   が独立した複数個の発熱抵抗体層と、該各発熱抵抗体層
   上に形成された対をなす給電体層と、上記対をなす給電
   体層間の発熱抵抗体層上に選択的に被着した保護層とを
   備えたことを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）前記保護層は蒸着によつて形成され、蒸着前にそ
   の表面の清浄化前処理工程を省くことによつて生じる保
   護層と前記発熱抵抗体層との密着強度、並びに保護層と
   前記給電体層との密着強度との差を利用して、発熱抵抗
   体層上のみに密着・接合されることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のサーマルヘッド。
3. （３）前記給電体層の表面にはＮｉが被着されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のサーマ
   ルヘッド。