JPH0582304B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板の端面方向に発熱抵抗体を形成
するようにしたサーマルヘツドおよびその製造方
法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、基板の端部に発熱抵抗体を形成したサー
マルヘツドとしては、例えば、特公昭40−6040号
公報および特公昭48−38265号公報などに示され
る如きサーマルヘツドが知られている。第７図は
このようなサーマルヘツドの概要を示す構成図で
ある。図に示すサーマルヘツドは、基板１の端部
に発熱抵抗体２を形成するとともに、基板１の両
面にそれぞれ発熱抵抗体２と一部が重なるように
電極層３，４を積層形成したものである。このよ
うに形成されたサーマルヘツドにおいては、発熱
抵抗体２の発熱部分が記録紙等に確実に接触する
ので、熱効率の良いサーマルヘツドを得ることが
できる。また、基板１の端部は平面部に比べて平
坦に加工することが容易であるので、複数の発熱
抵抗体２を記録紙等に均等に接触させることがで
き、高い印字品質を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このようなサーマルヘツドにお
いては、電極層３，４を基板１の両面に形成して
いるために、次のような欠点を有している。

(イ) 基板１に対して片面づつ電極層を形成しなけ
ればならないので、電極層３，４の位置合せな
どが容易ではない。

(ロ) 基板１にセラミツク基板等のスルーホール処
理の難しい基板を使用した場合には、リード配
線などの配線処理は別の基板で行なわなければ
ならず、駆動用ICその他の素子を内蔵させる
ことが難かしい。

(ハ) 印字ドツトの大きさ（発熱抵抗体２の長さ）
は基板１の厚さによつて決まるので、記録の高
分解能化のためには基板１を薄くしなければな
らないが、その場合には、基板１の機械的強度
が得られなくなり、製作が難かしくなつてしま
う。

(ニ) 発熱抵抗体２が基板１の端部を包むように形
成されるために、基板１のエツジ部で発熱抵抗
体２が直角に折れ曲つており、このためこのエ
ツジ部で発熱抵抗体２が断線する可能性があ
る。

本発明は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、製作が容易であるとともに、高分解能化に適
したサーマルヘツドおよびその製造方法を実現す
ることを目的としたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のサーマルヘツドおよびその製造方法
は、それぞれ電極層が形成された２枚の基板を、
その電極層によりガラス層を挟むように対向さ
せ、このガラス層を介して接着するとともに、ガ
ラス層を含む２枚の基板をその端面に各電極層が
露出するように直線状に切断し、この端面に発熱
抵抗体を形成するようにしたものである。

〔作用〕

このように、それぞれに電極層の形成された２
枚の基板を、ガラス層を挟むように対向させ、こ
のガラス層を介して接着するように構成すると、
各基板に対して、一連の製造工程により全ての電
極層を形成することができ、製作が容易であると
ともに、駆動用ICその他の素子を搭載する場合
に必要なクロスオーバ等のリード配線処理も同時
に、かつ同一基板内で行なうことができる。リー
ド配線パターンを２枚の基板で分担するようにな
るので、リードパターンの自由度が高く、ドライ
バ素子の搭載などに有利である。また、発熱抵抗
体の長さは電極層間に形成するガラス層の厚さに
より決定されるので、この厚さを調節することに
より発熱抵抗体の長さを任意に制御することがで
き、基板の強度などに影響を与えることなく、高
分解能のサーマルヘツドを実現することができ
る。さらに、基板の端部を切断し、電極層の露出
した端面に発熱抵抗体を形成するようにしている
ので、発熱抵抗体はその一つの面だけに形成され
れば良く、折れ曲りがないために、信頼性の高い
発熱抵抗体を得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明のサーマルヘツドおよびその製造
方法の一実施例を図面を使用して説明する。図に
おいて、前記第７図と同様のものは同一符号を付
して示す。

第１図〜第５図に本発明のサーマルヘツドの製
造工程の一実施例を示す。第１図において、１₁
はその表面に金（Au）．銀パラジウム．白金．銅
などの導電体により第１の電極層３（以下、選択
電極層３という）が形成された第１の基板、１₂
は同様に第２の電極層４（以下、共通電極層４と
いう）が形成された第２の基板、５は高融点ガラ
ス等よりなり、選択電極層３と共通電極層４との
間に積層されて電気絶縁層および熱抵抗層となる
ガラス層である。図に示す如く、まず第１の基板
１₁の選択電極層３の上にガラス層５を印刷した
後、このガラス層５の上にこれを共通電極層４側
で挟み込むように第２の基板１₂を重ね合わせ、
ガラス層５を焼成して第１および第２の基板１₁，
１₂を一体に固着する。ここで、第１の基板１₁上
に形成された選択電極層３は、エツチングにより
図示の如きパターンに形成されたものであるが、
エツチングにより微細パターンの加工を行なうの
は、10本／mm以上の電極密度を得る場合であり、
これが比較的低密度の場合には、印刷により直接
図のような電極パターンを形成することも可能で
ある。なお、選択電極層３および共通電極層４の
膜厚は、一般的に３〜5μm程度である。

第２図はガラス層５の焼成後の状態を示すもの
で、次の工程では第１および第２の基板１₁，１₂
をその端部で、図中の線ａに沿つて直線状に切断
し、発熱抵抗体２を被着すべき端面を形成する。

この結果、切断された端面には、第３図に示す
如く、選択電極層３および共通電極層４が露出す
るようになり、しかも、これらの各電極層３，４
はガラス層５を介して対向している。ここで、第
２の基板１₂が第１の基板１₁に比べて短かく形成
されているのは、第１の基板１₁（選択電極層３）
よりのリードの取出しを容易にするためである。

本発明においては、この電極層３，４の露出し
た端面に発熱抵抗体２を形成するものであるが、
切断後の端面の表面粗度が所定の基準より低い場
合には、表面を研磨仕上げして、発熱抵抗体２の
付着を良くすることが望ましい。第４図は端面を
研磨するとともに、記録紙等との接触面積を小さ
くして、印字の全圧力を小さくするために、面取
り加工を施した場合を例示したものである。

このように形成された端面には、窒化タンタル
（Ta₂Ｎ）．ニクロム（Ni−Cr）などの抵抗材料
がスパツタまたは蒸着により被着され、発熱抵抗
体２を形成する。この場合の発熱抵抗体２の膜厚
は、その抵抗値との関連で決定されるものである
が、概略0.1μm程度である。

さて、上記の工程により、発熱抵抗体２は選択
電極３および共通電極層４の露出した端面に一様
に被着され、これらの電極と導通状態となつてい
るので、次に発熱抵抗体２を各選択電極３毎に分
離する必要がある。

第５図は発熱抵抗体２を選択電極３に対応した
形状に分離した状態を示すものである。図示の例
は、レーザカツトを利用して発熱抵抗体２を分離
したもので、６はレーザカツトの軌跡である。レ
ーザカツトの幅（軌跡６の線幅）はレーザビーム
のスポツト径で決まるもので、最小幅は30μm程
度まで可能であるので、高密度の発熱抵抗体形成
が容易である。

上記のようにして発熱抵抗体２が分離される
と、発熱抵抗体２の保護および耐摩耗層として酸
化ケイ素（SiO₂）．五酸化タンタル（Ta₂O₅）．窒
化ホウ素（BN）．炭化ケイ素（SiC）などの絶縁
層がスパツタまたは蒸着により被着される。ま
た、熱伝導性を考慮すれば、酸化ケイ素などで絶
縁した後、分散メツキにより耐摩耗金属層を被着
してもよい。この場合、金属膜には主にニツケル
が使用され、分散剤として酸化アルミニウム．窒
化ホウ素．ダイヤモンドなどを添加することによ
り、熱伝導性ならびに耐摩耗性を向上させること
ができる。第６図はこの耐摩耗層７の被着状態を
示す断面図である。

また、第５図および第６図に示されるように、
発熱抵抗体２の長さは選択電極３と共通電極層４
との間に介在するガラス層５の厚さにより決まつ
ており、ガラス層５の膜厚を調節することによ
り、発熱抵抗体２の長さを任意に制御することが
できる。例えば、ガラス層５の膜厚を制御する手
段として、粒度．形状の一定した球状のアルミナ
粉末や径の一定した円柱状のフアイバグラスなど
をガラス層５に混入させて、第１および第２の基
板１₁，１₂間のスペーサとして作用させることに
より、一定の間隔を保つたままでガラス層５を焼
成することができる。

上記のような工程により本発明のサーマルヘツ
ドが形成されるが、このようなサーマルヘツドに
おいては、それぞれ電極層３，４が形成された基
板１₁，１₂をガラス層５を介して対向させ、一体
に固着するようにしているので、製作および配線
処理が容易であるとともに、選択電極層３と共通
電極層４との間に介在するガラス層５の膜厚を調
節することにより、発熱抵抗体２の長さを任意に
制御することができ、基板１₁，１₂の厚さ等に左
右されずに、高い分解能を得ることができる。ま
た、電極層３，４の露出した端面に発熱抵抗体２
を形成するので、発熱抵抗体２はその端面のみに
被着されればよく、折れ曲りがないために、信頼
性の高い発熱抵抗体２を形成することできる。さ
らに、基板１₁，１₂の端面に発熱抵抗体２をスパ
ツタまたは蒸着する工程は、基板１₁，１₂を立
て、端面をスパツタターゲツトに対向させた状態
で行なわれるので、基板１₁，１₂をスパツタ装置
内などに数多く装顛することができ、量産化が可
能となる。

なお、上記の説明においては、それぞれ基板１
_１，１₂の表面に直接第１の電極層３および第２の
電極層４を形成する場合を例示したが、基板１₁，
１₂の表面の平滑度によつては、基板１₁，１₂と
電極層３，４の間にそれぞれガラス層を設け、電
極層３，４の下地を平滑化するようにしてもよ
い。また、発熱抵抗体２の分離手段として、レー
ザカツトを例示したが、発熱抵抗体２を分離する
手段には、この他にもフオトリソグラフによるエ
ツチングやブレードによる機械的な切断、サンド
ブラスト法などがあり、必要に応じて使い分ける
ことができるものである。さらに、発熱抵抗体２
の上に形成する耐摩耗層７は、金属膜に限られる
ものではなく、ガラス層を使用することもでき
る。また、前記第６図において、電極層３，４の
間に介在させるガラス層５の長さｌを変えると、
この部分の熱伝導率が変化するので、ヘツドの熱
応答特性を任意に変化させることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のサーマルヘツド
およびその製造方法では、それぞれに電極層の形
成された２枚の基板を、電気絶縁層および熱抵抗
層となるガラス層を挟むように対向させ、このガ
ラス層を介して一体に固着するとともに、基板を
含む各層を直線状に切断し、各電極層の露出した
端面に発熱抵抗体を形成するようにしているの
で、クロスオーバ等のリード配線処理が可能であ
り、ドライバを含めたヘツドとして、小形化や共
通化による部品数の減少、接続点数の減少、さら
に、低価格と信頼性の向上が実現できる。また、
発熱抵抗体の長さの制御が容易であり、製作が容
易であるとともに、高分解能化に適したサーマル
ヘツドおよびその製造方法を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明のサーマルヘツドおよ
びその製造方法の実施例を示す構成図、第７図は
従来のサーマルヘツドの一例を示す構成図であ
る。 １，１₁，１₂……基板、２……発熱抵抗体、
３，……選択電極層、４……共通電極層、５……
ガラス層、６……レーザカツト、７……耐摩耗
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気絶縁層および熱抵抗層となるガラス層
   と、それぞれ一方の面に電極層が形成されるとと
   もにこれらの電極層により前記ガラス層を挟むよ
   うに対向配置された第１および第２の基板と、前
   記ガラス層を含む前記第１および第２の基板の端
   部の切断または研磨により第１および第２の基板
   における電極層が露出した端面に形成された発熱
   抵抗体とを具備してなるサーマルヘツド。 ２ それぞれ一方の面に電極層が形成された２枚
   の基板をガラス層を介して対向させ一体に固着す
   る工程と、基板を含む各層をその端部において直
   線状に切断する工程と、この切断工程により複数
   の電極層が露出した端面に発熱抵抗体を形成する
   工程とを含むサーマルヘツドの製造方法。