JPH0550627A - サーマルヘツド - Google Patents
サーマルヘツドInfo
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- JPH0550627A JPH0550627A JP3209142A JP20914291A JPH0550627A JP H0550627 A JPH0550627 A JP H0550627A JP 3209142 A JP3209142 A JP 3209142A JP 20914291 A JP20914291 A JP 20914291A JP H0550627 A JPH0550627 A JP H0550627A
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- heat
- layer
- substrate
- thermal head
- heating resistor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 サーマルヘツドを、低消費電力化、高速印字
可能とする。 【構成】 サーマルヘツドの絶縁基板1上に、ポリイミ
ド樹脂製の蓄熱層7を積層することにより、発熱時のジ
ユール熱を蓄積し、エネルギーの伝達効率を上げる。発
熱抵抗体2の下に金属製の放熱層11を形成することに
より、発熱後の放熱を速めて印字を高速化する。絶縁基
板1をガラス基板で構成することにより表面を平滑に
し、感熱紙との接触が均一にして印字むらをなくす。
可能とする。 【構成】 サーマルヘツドの絶縁基板1上に、ポリイミ
ド樹脂製の蓄熱層7を積層することにより、発熱時のジ
ユール熱を蓄積し、エネルギーの伝達効率を上げる。発
熱抵抗体2の下に金属製の放熱層11を形成することに
より、発熱後の放熱を速めて印字を高速化する。絶縁基
板1をガラス基板で構成することにより表面を平滑に
し、感熱紙との接触が均一にして印字むらをなくす。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感熱記録方式のフアク
シミリ装置や、サーマルプリンタ等の感熱記録装置に使
用されるサーマルヘツドに関する。
シミリ装置や、サーマルプリンタ等の感熱記録装置に使
用されるサーマルヘツドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、サーマルヘツドは、フアクシミリ
やワードプロセツサ用プリンタ等の各種記録装置に多用
されてきており、これらの機器は、小型、軽量化と共に
低価格化が要請されている。
やワードプロセツサ用プリンタ等の各種記録装置に多用
されてきており、これらの機器は、小型、軽量化と共に
低価格化が要請されている。
【0003】そうした中、従来のサーマルヘツドでは、
図13に示すように、純度が90%以上のAl2O3よ
りなるセラミツク基板101に蓄熱のためのグレーズ層
102を形成したグレーズドセラミツク基板を使用し、
その上に複数個の発熱抵抗体2を主走査方向に一列に配
置し、各々の発熱抵抗体2の一端と、発熱抵抗体駆動用
制御素子3とを電気的に接続せしめる個別配線電極4
と、発熱抵抗体2の他端を電気的に接続せしめる共通電
極6とを形成し、更に発熱抵抗体2、個別配線電極4お
よび共通電極6を摩耗劣化等より防ぐための保護膜9を
備えている。
図13に示すように、純度が90%以上のAl2O3よ
りなるセラミツク基板101に蓄熱のためのグレーズ層
102を形成したグレーズドセラミツク基板を使用し、
その上に複数個の発熱抵抗体2を主走査方向に一列に配
置し、各々の発熱抵抗体2の一端と、発熱抵抗体駆動用
制御素子3とを電気的に接続せしめる個別配線電極4
と、発熱抵抗体2の他端を電気的に接続せしめる共通電
極6とを形成し、更に発熱抵抗体2、個別配線電極4お
よび共通電極6を摩耗劣化等より防ぐための保護膜9を
備えている。
【0004】そして、上記基板の個別配線電極4に、制
御素子3を半田バンプを介して接続した後、制御素子3
の樹脂モールド103を行ない保護し、次にサーミス
タ、コネクタ107、コンデンサ等を半田付けした両面
フレキシブル回路基板104を圧接し、ヘツドカバー1
05およびヒートシンク106をビスにより固定する組
み立て工程を行なうことにより、サーマルヘツドが完成
する。
御素子3を半田バンプを介して接続した後、制御素子3
の樹脂モールド103を行ない保護し、次にサーミス
タ、コネクタ107、コンデンサ等を半田付けした両面
フレキシブル回路基板104を圧接し、ヘツドカバー1
05およびヒートシンク106をビスにより固定する組
み立て工程を行なうことにより、サーマルヘツドが完成
する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図13のサ
ーマルヘツドでは、印字を行なうための発熱抵抗体への
印加エネルギーが大きいため、省エネルギー化を図るに
は、蓄熱層であるグレーズ層をより厚くする必要があ
る。しかし、グレーズ層を厚くした場合、低エネルギー
の駆動が可能となるが、グレーズ層での蓄熱量が大きく
なるため、印加パルスを止めても感熱紙が発色する、い
わゆる尾引き現象が発生する。
ーマルヘツドでは、印字を行なうための発熱抵抗体への
印加エネルギーが大きいため、省エネルギー化を図るに
は、蓄熱層であるグレーズ層をより厚くする必要があ
る。しかし、グレーズ層を厚くした場合、低エネルギー
の駆動が可能となるが、グレーズ層での蓄熱量が大きく
なるため、印加パルスを止めても感熱紙が発色する、い
わゆる尾引き現象が発生する。
【0006】印加エネルギーを低減させ、しかも尾引き
現象をなくすためには、印加パルスの周期を充分に長く
し、グレーズ層に蓄積された熱をセラミツク基板に逃せ
ばよいが、印字スピードが遅くなる問題が発生し、従来
のサーマルヘツドでは、低消費電力化と高速化を両立さ
せることができなかつた。
現象をなくすためには、印加パルスの周期を充分に長く
し、グレーズ層に蓄積された熱をセラミツク基板に逃せ
ばよいが、印字スピードが遅くなる問題が発生し、従来
のサーマルヘツドでは、低消費電力化と高速化を両立さ
せることができなかつた。
【0007】また、高価なグレーズドセラミツクを基板
として用いるため、サーマルヘツドの低価格化の障害と
なつている。
として用いるため、サーマルヘツドの低価格化の障害と
なつている。
【0008】本発明は、上記に鑑み、安価で低消費電
力、高速印字可能なサーマルヘツドを提供することを目
的とする。
力、高速印字可能なサーマルヘツドを提供することを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1〜12の如く、絶縁基板1上に複数
個の発熱抵抗体2が走査方向に配設され、各発熱抵抗体
2の一端と、発熱抵抗体駆動用制御素子3とを電気的に
接続する個別配線電極4と、各発熱抵抗体2の他端を共
通に電気的に接続する共通電極6とを備えたサーマルヘ
ツドにおいて、前記絶縁基板1はガラス基板で構成さ
れ、前記絶縁基板1上に形成された金属膜からなる放熱
層11と、該放熱層11を被覆するポリイミド樹脂によ
り成る蓄熱層7とが積層されたものである。
題解決手段は、図1〜12の如く、絶縁基板1上に複数
個の発熱抵抗体2が走査方向に配設され、各発熱抵抗体
2の一端と、発熱抵抗体駆動用制御素子3とを電気的に
接続する個別配線電極4と、各発熱抵抗体2の他端を共
通に電気的に接続する共通電極6とを備えたサーマルヘ
ツドにおいて、前記絶縁基板1はガラス基板で構成さ
れ、前記絶縁基板1上に形成された金属膜からなる放熱
層11と、該放熱層11を被覆するポリイミド樹脂によ
り成る蓄熱層7とが積層されたものである。
【0010】
【作用】上記課題解決手段において、感熱紙を印字する
とき、発熱抵抗体2を発熱させる。このとき、発熱抵抗
体2に電流を流すと、発熱抵抗体2が発熱するが、その
ままの状態であれば、発熱抵抗体2の熱が拡散され、所
定の温度に到達するには、大容量の電力を必要とする。
しかし、本発明では、発熱抵抗体2の下部に蓄熱層7が
あるため、発熱抵抗体2で発生したジュール熱が蓄熱層
7で蓄積され、感熱紙に伝わる熱量が多くなる。しか
も、蓄熱層7は、従来のグレーズドセラミックに比べて
熱拡散係数の低いポリイミドを使用しているので、より
蓄熱性が高くなる。
とき、発熱抵抗体2を発熱させる。このとき、発熱抵抗
体2に電流を流すと、発熱抵抗体2が発熱するが、その
ままの状態であれば、発熱抵抗体2の熱が拡散され、所
定の温度に到達するには、大容量の電力を必要とする。
しかし、本発明では、発熱抵抗体2の下部に蓄熱層7が
あるため、発熱抵抗体2で発生したジュール熱が蓄熱層
7で蓄積され、感熱紙に伝わる熱量が多くなる。しか
も、蓄熱層7は、従来のグレーズドセラミックに比べて
熱拡散係数の低いポリイミドを使用しているので、より
蓄熱性が高くなる。
【0011】また、印字後は、発熱抵抗体2の下側の熱
拡散係数の高い放熱層11から、蓄熱層7の熱を拡散す
る。これにより、従来で低消費電力化を図るために、グ
レース層を厚くした場合に発生した尾引き現象は発生せ
ず、サーマルヘツドの印字スピードを向上できる。
拡散係数の高い放熱層11から、蓄熱層7の熱を拡散す
る。これにより、従来で低消費電力化を図るために、グ
レース層を厚くした場合に発生した尾引き現象は発生せ
ず、サーマルヘツドの印字スピードを向上できる。
【0012】さらに、基板1として安価なガラス基板を
用いているので、そりが少ないことから大面積化が容易
となり、1枚からのヘツド取り数を増加できることか
ら、サーマルヘツドのコストダウンが可能となる。
用いているので、そりが少ないことから大面積化が容易
となり、1枚からのヘツド取り数を増加できることか
ら、サーマルヘツドのコストダウンが可能となる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例に係るサーマルヘツ
ドの構造を示す図、図2は同じく製造工程においてガラ
ス基板の表面に金属層を形成した状態を示す図、図3は
同じく金属層をパターン化して放熱層とした状態を示す
図、図4は同じく蓄熱層を形成した状態を示す図、図5
は同じく蓄熱層上に無機物層を形成した状態を示す図、
図6は同じく無機物層上に発熱抵抗体層、個別配線電
極、共通電極等を積層した状態を示す図、図7は同じく
共通電極等をパターンニングした状態を示す図、図8は
同じくボンデイング電極側の発熱抵抗体層をパターンニ
ングした状態を示す図、図9は同じく放熱層側の発熱抵
抗体層をパターンニングした状態を示す図、図10は同
じくドライバIC搭載前の状態を示す図、図11は同じ
く1ライン印字における書き始め位置からの距離と印字
濃度との関係を示す図、図12は同じく印加電力と印字
濃度との関係を示す図である。なお、図13に示した従
来技術および先行技術と同一機能部品については同一符
号を付している。
ドの構造を示す図、図2は同じく製造工程においてガラ
ス基板の表面に金属層を形成した状態を示す図、図3は
同じく金属層をパターン化して放熱層とした状態を示す
図、図4は同じく蓄熱層を形成した状態を示す図、図5
は同じく蓄熱層上に無機物層を形成した状態を示す図、
図6は同じく無機物層上に発熱抵抗体層、個別配線電
極、共通電極等を積層した状態を示す図、図7は同じく
共通電極等をパターンニングした状態を示す図、図8は
同じくボンデイング電極側の発熱抵抗体層をパターンニ
ングした状態を示す図、図9は同じく放熱層側の発熱抵
抗体層をパターンニングした状態を示す図、図10は同
じくドライバIC搭載前の状態を示す図、図11は同じ
く1ライン印字における書き始め位置からの距離と印字
濃度との関係を示す図、図12は同じく印加電力と印字
濃度との関係を示す図である。なお、図13に示した従
来技術および先行技術と同一機能部品については同一符
号を付している。
【0014】図1において、1は熱分解開始温度350
℃、厚さ1mm程度の絶縁基板としてのガラス基板であ
る。ここでは、ホウケイ酸ガラスが使用されている。な
お、本実施例の製造工程での最高処理温度は、後述の如
く、400°Cであるので、それ以上の耐熱性があつて
かつサーマルヘツドに必要な平坦性を満足するものであ
れば、他の種類のガラスを使用してもよい。
℃、厚さ1mm程度の絶縁基板としてのガラス基板であ
る。ここでは、ホウケイ酸ガラスが使用されている。な
お、本実施例の製造工程での最高処理温度は、後述の如
く、400°Cであるので、それ以上の耐熱性があつて
かつサーマルヘツドに必要な平坦性を満足するものであ
れば、他の種類のガラスを使用してもよい。
【0015】ここで、絶縁基板としては、耐熱性エポキ
シ樹脂等を用いることも考えられるが、ガラス基板は、
耐熱性エポキシ樹脂に比べ、製造面において、(1)基
板価格が安い、(2)基板のそり、うねりが発生せず、
自動化ラインが容易、(3)樹脂基板の場合、基板より
ガスが放出されるため真空度が低下し成膜にばらつきが
生じることがあるが、ガラス基板では、スパツタ装置等
で真空中への放出ガスが少なく、安定した成膜が可能、
(4)基板の分割がスクライブでできるためガラスにけ
がきを施して加力すれば容易に割ることができる、等の
利点がある。また、性能面においても、(1)表面の平
滑性に優れ、感熱紙との接触が均一にでき、印字むらが
ない、(2)熱伝導率が樹脂基板の1×10−7kca
l/mm°Cに比べて2.6×10−7kcal/mm
°Cと良いため、放熱性に優れ、印字品質が良い、等の
利点があることから、本実施例では、樹脂基板でなくガ
ラス基板を採用している。
シ樹脂等を用いることも考えられるが、ガラス基板は、
耐熱性エポキシ樹脂に比べ、製造面において、(1)基
板価格が安い、(2)基板のそり、うねりが発生せず、
自動化ラインが容易、(3)樹脂基板の場合、基板より
ガスが放出されるため真空度が低下し成膜にばらつきが
生じることがあるが、ガラス基板では、スパツタ装置等
で真空中への放出ガスが少なく、安定した成膜が可能、
(4)基板の分割がスクライブでできるためガラスにけ
がきを施して加力すれば容易に割ることができる、等の
利点がある。また、性能面においても、(1)表面の平
滑性に優れ、感熱紙との接触が均一にでき、印字むらが
ない、(2)熱伝導率が樹脂基板の1×10−7kca
l/mm°Cに比べて2.6×10−7kcal/mm
°Cと良いため、放熱性に優れ、印字品質が良い、等の
利点があることから、本実施例では、樹脂基板でなくガ
ラス基板を採用している。
【0016】このガラス基板1の表面に、Cu,Al等
の熱拡散係数の高い金属層を形成する。この金属層とガ
ラス基板1との密着性が問題となる場合は、これらの中
間にCr等の接着金属層を挟んでもよい。また、金属層
としてCu(図4〜10中の11A)を用いる場合は、
Cuの酸化防止や、後述するポリイミド樹脂との密着強
度を確保するため、Cu膜11Aの表面に無電解めつき
法によりNiP層11Bを施しておく。このように、ガ
ラス基板1の表面全面に施された金属層は、フオトリソ
グラフイにより放熱層11としてパターン形成される。
の熱拡散係数の高い金属層を形成する。この金属層とガ
ラス基板1との密着性が問題となる場合は、これらの中
間にCr等の接着金属層を挟んでもよい。また、金属層
としてCu(図4〜10中の11A)を用いる場合は、
Cuの酸化防止や、後述するポリイミド樹脂との密着強
度を確保するため、Cu膜11Aの表面に無電解めつき
法によりNiP層11Bを施しておく。このように、ガ
ラス基板1の表面全面に施された金属層は、フオトリソ
グラフイにより放熱層11としてパターン形成される。
【0017】そして、該放熱層11の全面は、蓄熱層7
により被覆されている。該蓄熱層7は、ポリイミド樹脂
により形成されており、このポリイミド樹脂の熱拡散率
は0.1(mm2/sec)であり、従来使用していた
ガラスグレーズの熱拡散率0.45(mm2/sec)
の約1/4に値し、よつて従来と比較してガラス基板1
側にロスする熱が減少して感熱紙に伝わる熱エネルギー
の割合が高くなり、省エネルギー化ができる。
により被覆されている。該蓄熱層7は、ポリイミド樹脂
により形成されており、このポリイミド樹脂の熱拡散率
は0.1(mm2/sec)であり、従来使用していた
ガラスグレーズの熱拡散率0.45(mm2/sec)
の約1/4に値し、よつて従来と比較してガラス基板1
側にロスする熱が減少して感熱紙に伝わる熱エネルギー
の割合が高くなり、省エネルギー化ができる。
【0018】また、ポリイミド蓄熱層7上には、無機物
層8を介して主走査方向に一列に配置した複数個の発熱
抵抗体2が積層されている。
層8を介して主走査方向に一列に配置した複数個の発熱
抵抗体2が積層されている。
【0019】無機物層8は、蓄熱層7より薄く形成した
SIALON膜より形成されている。SIALON膜
は、絶縁材料である上に熱拡散係数がポリイミドより約
8倍大きく、熱を2次元方向にすばやく拡散する効果を
有する。従つて、発熱抵抗体内部の温度分布を平坦化さ
せる作用を持ち、これにより印字品質の良いサーマルヘ
ツドを得ることができる。
SIALON膜より形成されている。SIALON膜
は、絶縁材料である上に熱拡散係数がポリイミドより約
8倍大きく、熱を2次元方向にすばやく拡散する効果を
有する。従つて、発熱抵抗体内部の温度分布を平坦化さ
せる作用を持ち、これにより印字品質の良いサーマルヘ
ツドを得ることができる。
【0020】また、上記のように熱を二次元方向に素早
く拡散する効果により、サーマルヘツドに感熱紙等が接
触することなく印字パルスが印加されたようなカラ印字
状態となつても、印字状態で感熱紙に伝達していた熱が
発熱抵抗体2に蓄熱され、必要以上に発熱抵抗体2の温
度が上昇するのを防止でき、蓄熱層7のポリイミド樹脂
の耐熱温度を越え発熱抵抗体2が破壊されるのを防止で
きる。
く拡散する効果により、サーマルヘツドに感熱紙等が接
触することなく印字パルスが印加されたようなカラ印字
状態となつても、印字状態で感熱紙に伝達していた熱が
発熱抵抗体2に蓄熱され、必要以上に発熱抵抗体2の温
度が上昇するのを防止でき、蓄熱層7のポリイミド樹脂
の耐熱温度を越え発熱抵抗体2が破壊されるのを防止で
きる。
【0021】さらに、このSIALON膜は機械的強度
に優れ、やわらかいポリイミド樹脂を蓄熱層7として用
いる本実施例のサーマルヘツドにおいて、ポリイミド蓄
熱層7の上にSIALON膜を形成することにより、後
にSIALON膜上に形成する発熱抵抗体2の機械的強
度を補強し、サーマルヘツドの印字時にゴミ等の異物が
感熱紙とサーマルヘツドとの間に巻き込んだときに発生
する発熱抵抗体2のクラツクによるサーマルヘツドの不
良を防止する働きをする。
に優れ、やわらかいポリイミド樹脂を蓄熱層7として用
いる本実施例のサーマルヘツドにおいて、ポリイミド蓄
熱層7の上にSIALON膜を形成することにより、後
にSIALON膜上に形成する発熱抵抗体2の機械的強
度を補強し、サーマルヘツドの印字時にゴミ等の異物が
感熱紙とサーマルヘツドとの間に巻き込んだときに発生
する発熱抵抗体2のクラツクによるサーマルヘツドの不
良を防止する働きをする。
【0022】無機物層8上に施された発熱抵抗体2は、
TaSiO2膜でできており、一端に発熱抵抗体駆動用
制御素子3と電気的に接続を行なう個別配線電極4と、
他端に他の発熱抵抗体2と電気的に接続を行なう共通電
極6とが配置されている。
TaSiO2膜でできており、一端に発熱抵抗体駆動用
制御素子3と電気的に接続を行なう個別配線電極4と、
他端に他の発熱抵抗体2と電気的に接続を行なう共通電
極6とが配置されている。
【0023】個別配線電極4の終端上には、制御素子3
の接続(フエイスダウンボンデイング)時に駆動制御素
子3と個別配線電極4とを半田を用いて電気的に接続す
るための、半田ぬれ性の良い金属(NiCu−Au)か
らなる制御素子接続(フエイスダウンボンデイング)用
電極5が形成されている。
の接続(フエイスダウンボンデイング)時に駆動制御素
子3と個別配線電極4とを半田を用いて電気的に接続す
るための、半田ぬれ性の良い金属(NiCu−Au)か
らなる制御素子接続(フエイスダウンボンデイング)用
電極5が形成されている。
【0024】そして、フエイスダウンボンデイング用電
極部5を除く、発熱抵抗体2、共通電極6、個別配線電
極4およびポリイミド蓄熱層7上には、保護膜9が形成
されており、この保護膜9は、耐湿、耐酸化、耐摩耗防
止膜として機能する。
極部5を除く、発熱抵抗体2、共通電極6、個別配線電
極4およびポリイミド蓄熱層7上には、保護膜9が形成
されており、この保護膜9は、耐湿、耐酸化、耐摩耗防
止膜として機能する。
【0025】なお、耐熱性印刷配線基板1の裏面には、
裏面金属層10を介してヒートシンク106が接着され
ている。このヒートシンク106は、熱拡散係数の高い
金属(本実施例ではアルミ板)で形成されており、サー
マルヘツド基板の熱拡散を行なつている。
裏面金属層10を介してヒートシンク106が接着され
ている。このヒートシンク106は、熱拡散係数の高い
金属(本実施例ではアルミ板)で形成されており、サー
マルヘツド基板の熱拡散を行なつている。
【0026】次に、上記サーマルヘツドの製造方法を図
2〜10に従つて説明する。
2〜10に従つて説明する。
【0027】まず、図2の如く、絶縁基板であるガラス
基板1の表面に、蒸着、スパツタ、メツキ等の方法で例
えばCu層11AおよびNiP層11Bを形成する。
基板1の表面に、蒸着、スパツタ、メツキ等の方法で例
えばCu層11AおよびNiP層11Bを形成する。
【0028】次に、図3の如く、ガラス基板1の表面の
金属層11A,11Bを所定の箇所、すなわち発熱抵抗
体2の下で主走査方向に延在するようパターン形成して
放熱層11とするため、フオトリソグラフイによるレジ
スト膜の形成、金属膜のエツチングレジスト膜の剥離を
順次行う。
金属層11A,11Bを所定の箇所、すなわち発熱抵抗
体2の下で主走査方向に延在するようパターン形成して
放熱層11とするため、フオトリソグラフイによるレジ
スト膜の形成、金属膜のエツチングレジスト膜の剥離を
順次行う。
【0029】ついで、ガラス基板1の表面全域にポリイ
ミド樹脂により蓄熱層7を形成する。これは、ロールコ
ート法もしくはスピンコート法によりポリイミド前駆体
を塗布し、熱処理によりポリイミド前駆体のイミド化硬
化を行ないポリイミド蓄熱層7を形成するものである。
この状態を図4に示す。
ミド樹脂により蓄熱層7を形成する。これは、ロールコ
ート法もしくはスピンコート法によりポリイミド前駆体
を塗布し、熱処理によりポリイミド前駆体のイミド化硬
化を行ないポリイミド蓄熱層7を形成するものである。
この状態を図4に示す。
【0030】そして、ポリイミド蓄熱層7上には、図5
の如く、スパツタリングにてSIALONからなる無機
物層8を形成する。
の如く、スパツタリングにてSIALONからなる無機
物層8を形成する。
【0031】次に、無機物層8上に、発熱抵抗体層2の
TaSiO2および個別配線電極4、共通電極6および
フエイスダウンボンデイング用電極5のAl層4A、T
i層4B、CuNi層5A,6Aを順次スパツタリング
により積層する。この状態を図6に示す。
TaSiO2および個別配線電極4、共通電極6および
フエイスダウンボンデイング用電極5のAl層4A、T
i層4B、CuNi層5A,6Aを順次スパツタリング
により積層する。この状態を図6に示す。
【0032】そして、共通電極6、フエイスダウンボン
デイング用電極5としてのCuNi層5A、6AをHN
O3系のエツチング液を用い、フオトリソグラフイによ
りパターンニングする。この状態を図7に示す。このと
き、CuNi層5A,6A下のTi層4Bは、HNO3
系のエツチング液に不溶であるので、CuNi層5A、
6Aだけのパターン形成が可能となる。
デイング用電極5としてのCuNi層5A、6AをHN
O3系のエツチング液を用い、フオトリソグラフイによ
りパターンニングする。この状態を図7に示す。このと
き、CuNi層5A,6A下のTi層4Bは、HNO3
系のエツチング液に不溶であるので、CuNi層5A、
6Aだけのパターン形成が可能となる。
【0033】この工程は、共通電極6およびフエイスダ
ウンボンデイング用電極5のパターンニングを同時に行
なつているため、工程の短縮になつている。
ウンボンデイング用電極5のパターンニングを同時に行
なつているため、工程の短縮になつている。
【0034】こうして形成したCuNi層5Aのパター
ン上に選択的に無電解めつきによりAu層5Bを形成
し、フエイスダウンボンデイング用電極5の半田ぬれ性
を確保する。この状態を図8に示す。
ン上に選択的に無電解めつきによりAu層5Bを形成
し、フエイスダウンボンデイング用電極5の半田ぬれ性
を確保する。この状態を図8に示す。
【0035】次に、個々の発熱抵抗体2の分離を行なう
ため、個別配線電極4のAlSi層4A、Ti層4Bお
よび発熱抵抗体層2のTaSiO2をフオトリソグラフ
イによりパターンニングする。この状態を図9に示す。
ため、個別配線電極4のAlSi層4A、Ti層4Bお
よび発熱抵抗体層2のTaSiO2をフオトリソグラフ
イによりパターンニングする。この状態を図9に示す。
【0036】ここで、Ti、TaSiO2のエツチング
は、HF系エツチング液およびCF4とO2との混合ガ
スを用いたドライエツチングにより行ない、AlSi層
のエツチングにはH3PO4系エツチング液を用いて行
なう。
は、HF系エツチング液およびCF4とO2との混合ガ
スを用いたドライエツチングにより行ない、AlSi層
のエツチングにはH3PO4系エツチング液を用いて行
なう。
【0037】ついで、サーマルヘツドの副走査方向に一
列に個別配線電極4のAlSi層4A、Ti層4Bのパ
ターンニングをフオトリソグラフイにより行ないサーマ
ルヘツドの発熱抵抗体2を形成する。
列に個別配線電極4のAlSi層4A、Ti層4Bのパ
ターンニングをフオトリソグラフイにより行ないサーマ
ルヘツドの発熱抵抗体2を形成する。
【0038】そして、発熱抵抗体2、個別配線電極4、
共通電極6を酸化、腐食、摩耗から保護するための保護
膜9をスパツタ、プラズマCVD法等により形成して、
サーマルヘツドの前半工程が完了する。この状態を図1
0に示す。
共通電極6を酸化、腐食、摩耗から保護するための保護
膜9をスパツタ、プラズマCVD法等により形成して、
サーマルヘツドの前半工程が完了する。この状態を図1
0に示す。
【0039】次に、所定のサイズにダイシング法にてサ
ーマルヘツド基板を分割する。そして、図1のように、
分割後の基板1上に発熱抵抗体駆動用制御素子(ドライ
バーICチツプ)3をフエイスダウンボンデイング法に
よりダイボンドし、フエイスダウンボンデイング電極5
とドライバーIC3とを接続する。さらに、リフロー
後、エポキシ樹脂103によりドライバーIC3をモー
ルドする。
ーマルヘツド基板を分割する。そして、図1のように、
分割後の基板1上に発熱抵抗体駆動用制御素子(ドライ
バーICチツプ)3をフエイスダウンボンデイング法に
よりダイボンドし、フエイスダウンボンデイング電極5
とドライバーIC3とを接続する。さらに、リフロー
後、エポキシ樹脂103によりドライバーIC3をモー
ルドする。
【0040】次に、サーミスタ、コネクタ107、コン
デンサ等を半田付けした両面フレキシブル回路基板10
4とサーマルヘツド基板1とを部分的に重ね合わせ、ヘ
ツドカバー105とヒートシンク106の間に挟み、ビ
スにより固定することで、サーマル基板と両面フレキシ
ブル回路基板104とを接続する。
デンサ等を半田付けした両面フレキシブル回路基板10
4とサーマルヘツド基板1とを部分的に重ね合わせ、ヘ
ツドカバー105とヒートシンク106の間に挟み、ビ
スにより固定することで、サーマル基板と両面フレキシ
ブル回路基板104とを接続する。
【0041】上記工程を行なうことにより、図1に示し
た構造のサーマルヘツドが完成する。
た構造のサーマルヘツドが完成する。
【0042】このように、サーマルヘツドの絶縁基板1
上に、ポリイミド樹脂製の蓄熱層7を積層しているの
で、発熱時のジユール熱を蓄積でき、エネルギーの伝達
効率を向上させ得る。
上に、ポリイミド樹脂製の蓄熱層7を積層しているの
で、発熱時のジユール熱を蓄積でき、エネルギーの伝達
効率を向上させ得る。
【0043】また、発熱抵抗体2の下にポリイミドより
熱拡散係数が3桁高い銅製の放熱層11を形成している
ので、発熱後の放熱を速めることができ、印字の高速化
を図り得る。
熱拡散係数が3桁高い銅製の放熱層11を形成している
ので、発熱後の放熱を速めることができ、印字の高速化
を図り得る。
【0044】さらに、絶縁基板としてガラス基板を用い
ているので、図11の如く、樹脂基板を用いるよりも、
表面が平滑となる分、1ライン中の印字むらを軽減で
き、印字品質に優れたサーマルヘツドを提供できる。な
お、図12の如く、省電力性では樹脂基板に比べてわず
かに劣るものの、グレーズセラミツク基板より優れた印
字濃度を示すことができる。
ているので、図11の如く、樹脂基板を用いるよりも、
表面が平滑となる分、1ライン中の印字むらを軽減で
き、印字品質に優れたサーマルヘツドを提供できる。な
お、図12の如く、省電力性では樹脂基板に比べてわず
かに劣るものの、グレーズセラミツク基板より優れた印
字濃度を示すことができる。
【0045】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0046】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1によると、発熱抵抗体の下部に蓄熱層を、蓄熱層
の下部に放熱層を設けることにより、低消費電力化と、
印字の高速化とが図れる。
求項1によると、発熱抵抗体の下部に蓄熱層を、蓄熱層
の下部に放熱層を設けることにより、低消費電力化と、
印字の高速化とが図れる。
【0047】また、絶縁基板としてガラス基板を用いる
ため、安価で、自動化ラインが容易であり、かつ、印字
品質の良いサーマルヘツドを提供し得るといつた優れた
効果がある。
ため、安価で、自動化ラインが容易であり、かつ、印字
品質の良いサーマルヘツドを提供し得るといつた優れた
効果がある。
【図1】図1は本発明の一実施例に係るサーマルヘツド
の構造を示す図である。
の構造を示す図である。
【図2】図2は同じく製造工程においてガラス基板の表
面に金属層を形成した状態を示す図である。
面に金属層を形成した状態を示す図である。
【図3】図3は同じく金属層をパターン化して放熱層と
した状態を示す図である。
した状態を示す図である。
【図4】図4は同じく蓄熱層を形成した状態を示す図で
ある。
ある。
【図5】図5は同じく蓄熱層上に無機物層を形成した状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図6】図6は同じく無機物層上に発熱抵抗体層、個別
配線電極、共通電極等を積層した状態を示す図である。
配線電極、共通電極等を積層した状態を示す図である。
【図7】図7は同じく共通電極等をパターンニングした
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図8】図8は同じくボンデイング電極側の発熱抵抗体
層をパターンニングした状態を示す図である。
層をパターンニングした状態を示す図である。
【図9】図9は同じく放熱層側の発熱抵抗体層をパター
ンニングした状態を示す図である。
ンニングした状態を示す図である。
【図10】図10は同じくドライバIC搭載前の状態を
示す図である。
示す図である。
【図11】図11は同じく1ライン印字における書き始
め位置からの距離と印字濃度との関係を示す図である。
め位置からの距離と印字濃度との関係を示す図である。
【図12】図12は同じく印加電力と印字濃度との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図13】図13は従来のサーマルヘツドの構造を示す
図である。
図である。
1 絶縁基板 2 発熱抵抗体 3 制御素子 4 個別配線電極 5 制御素子接続用電極 6 共通電極 7 蓄熱層 11 放熱層
Claims (1)
- 【請求項1】 絶縁基板上に複数個の発熱抵抗体が走査
方向に配設され、各発熱抵抗体の一端と、発熱抵抗体駆
動用制御素子とを電気的に接続する個別配線電極と、各
発熱抵抗体の他端を共通に電気的に接続する共通電極と
を備えたサーマルヘツドにおいて、前記絶縁基板はガラ
ス基板で構成され、前記絶縁基板上に形成された金属膜
からなる放熱層と、該放熱層を被覆するポリイミド樹脂
により成る蓄熱層とが積層されたことを特徴とするサー
マルヘツド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3209142A JPH0550627A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | サーマルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3209142A JPH0550627A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | サーマルヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0550627A true JPH0550627A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16568003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3209142A Pending JPH0550627A (ja) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | サーマルヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0550627A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019202444A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド |
-
1991
- 1991-08-21 JP JP3209142A patent/JPH0550627A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019202444A (ja) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッド |
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