JPH0584221B2 - - 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、本願出願人が特願昭59−
213116号としてすでに出願している装置がある。
第４図はこの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の一
方の面に、第１の電極層２、電気絶縁層および熱
抵抗層となるガラス層３、第２の電極層４、およ
び保護ガラス層５を逐次積層形成するとともに、
基板１を含む各層を直線状に切断して、各電極層
２，４の露出した端面に発熱抵抗体層６を形成す
るようにしたものである。また、発熱抵抗体層６
は選択電極を構成する第１の電極層２の形状に合
わせて、複数に分離されている。

このように形成されたサーマルヘツドにおいて
は、発熱抵抗体層６（発熱部）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、
複数の発熱部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。さら
に、発熱抵抗体層６における発熱部の長さは電極
層間に形成するガラス層３の厚さより決定される
ので、この厚さを調節することにより発熱部の長
さを自由に制御して、基板１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。

〔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、第１および第２の電極層２，４の間に形
成するガラス層３として、1200℃以上の温度で焼
成される高融点のガラスが使用されている。この
ため、このガラス層３の下に形成される第１の電
極層２には、融点の低い金属材料を使用すること
ができず、一般的な金（Au）、銀（Ag）、銅
（Cu）、アルミニウム（Al）などは使用できなく
なつてしまう。

本発明は、上記のような従来装置の欠点をなく
し、発熱部をガラス層の上に形成して、発熱特性
を良くすることができるとともに、電極材料に高
融点の材料を必要としないサーマルヘツドを簡単
な構成により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は、基板部分の両面に
ガラス層が焼成されるとともに基板部分の板厚が
このガラス層の厚みに比べて同等かそれ以下に形
成されたグレイズド基板の両面に第１および第２
の電極層を設け、前記各層を含む基板端面の切断
または研磨によりこの第１および第２の電極層が
露出した端面に発熱抵抗体層を形成するととも
に、この発熱抵抗体層のうちで少なくとも前記ガ
ラス層の上に位置する発熱抵抗体層部分を前記第
１または第２の電極層の電極数に応じて複数に分
離するようにしたものである。

〔作用〕

このように、グレイズド基板の端面に発熱抵抗
体層を形成し、これを分離して複数の発熱部を形
成するようにすると、簡単な工程により発熱部を
ガラス層の上だけに形成することができ、サーマ
ルヘツドの発熱特性を良くすることができる。ま
た、発熱抵抗体層の下地は、ほとんどがガラス層
であるが、ガラス層の中間には熱伝導率の高い基
板部分が挟まれているので、発熱部分の温度分布
を均一化して、高い印字品質を得ることができ
る。さらに、第１および第２の電極層は、すでに
焼成されたガラス層の上に形成されるので、その
形成後に高温にさらされることがなく、比較的融
点の低い、一般の金属材料を使用することができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明のサーマルヘツドを図面を使用し
て説明する。図において、前記第４図と同様のも
のは同一符号を付して示す。

第１図は本発明のサーマルヘツドの一実施例を
示す構成図である。図において、１０は例えばア
ルミナなどよりなる基板部分１１の両面にガラス
層１２が焼成されたグレイズド基板である。な
お、グレイズド基板１０における基板部分１１
は、例えば液体状の原料を平面上に薄く延ばし、
これを乾燥、焼結する如き製法により、薄く形成
されたもので、その板厚がガラス層１２の厚み
（50μｍ〜200μｍ）に比べて、同等かそれ以下
（30μｍ〜200μｍ）に形成されたものである。

まず、グレイズド基板１０において、一方の面
には、例えば選択電極となる第１の電極層２が形
成され、他方の面には、例えば共通電極となる第
２の電極層４が形成される。この第１および第２
の電極層２，４は、金、銀パラジウム、白金、銅
などの厚膜導電ペーストを印刷、焼成するととも
に、任意のパターンにエツチングしたものであ
る。なお、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、比較的低密度の場合には、印刷により
所望の電極パターンを直接形成することも可能で
ある。また、第１および第２の電極層２，４の膜
厚は、一般的に３〜5μｍ程度である。

第１および第２の電極層２，４の上には、これ
らの電極層２，４を保護するために、リード取出
し部を除いて保護ガラス層５が印刷、焼成され
る。この保護ガラス層５には、例えば厚膜結晶化
ガラスが使用され、その融点は比較的低いもので
ある。保護ガラス層５は次に示す基板端部の切断
の際に第１および第２の電極層２，４のはがれ等
を防止するためのものである。また、この保護ガ
ラス層５には、耐摩耗性や熱伝導性などを考慮し
て、例えば酸化アルミニウム（Al₂O₈）の粉末を
添加することも有効である。

次に、上記のようにして第１および第２の電極
層２，４が被着されたグレイズド基板１０は、端
部が切断され、発熱抵抗体層６を被着すべき端面
が形成される。第２図はその端面の状態を示すも
のである。図に示されるように、端面には第１お
よび第２の電極層２，４が露出するようになる。
なお、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、研磨加工や研削加工を行ない、表
面を平らに仕上げする。

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
層６が形成される。この場合の発熱抵抗体層６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、上記のように、グレイズド基板１０の端
面に発熱抵抗体層６が形成された後は、この発熱
抵抗体層６が第１の電極層２の形成（電極数）に
対応するように、複数の発熱部に分離される。こ
の分離には、レーザカツトやフオトリソグラフな
どが利用される。

第３図はこのようにして形成された発熱部の状
態を示す断面図である。図に示されるように、発
熱抵抗体層６は基板部分１１およびガラス層１２
にまたがつて形成されることになる。ここで、基
板部分１１の熱伝導率はガラス層１２に比べて10
倍程度大きいので、発熱抵抗体層６の表面におけ
る温度分布は、中央部分（基板部分１１）の温度
が下がり、図中の上部に示すように、本来なら破
線のようになる分布が改善されて、より均一に近
い分布となる。したがつて、温度分布の均一な複
数の発熱部を、簡単な工程により、グレイズド基
板１０の端面に形成することができる。この時、
基板部分１１の板厚があまり厚いと、中央部分の
温度が下がり過ぎ、温度分布が均一ではなくなつ
てしまうので、基板部分１１の板厚はガラス層１
２の厚みに比べて同等かそれ以下が望ましい。な
お、図中、７は保護および耐摩耗層であり、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されたものである。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。

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、発熱抵抗体層６の発熱部が基板部分１
１を含むガラス層１２の上に位置するので、適度
な保温性および均一な温度分布が得られ、良好な
発熱特性を得ることができる。また、第１および
第２の電極層２，４は、すでに焼成されたガラス
層１２の上に形成されるので、その形成後に高温
にさらされることがなく、電極材料として比較的
融点の低い、一般の金属材料を使用することがで
きる。さらに、薄く形成された基板部分１１の両
面にガラス層１２を設けているので、ガラス層１
２の伸縮による基板部分１１のたわみを打ち消
し、グレイズド基板１０のそりを軽減することが
できる。

なお、上記の説明においては、発熱抵抗体層６
が形成されたグレイズド基板１０をそのままの状
態で使用する場合を例示したが、グレイズド基板
１０の片側または両側の側面に、アルミ板または
セラミツクス板などよりなる補強板を接合する
と、薄く形成されたグレイズド基板１０（基板部
分１１）の機械的な強度を補うとともに、基板の
そりを修正することができる。

〔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
では、基板部分の両面にガラス層が焼成されると
ともに基板部分の板厚がこのガラス層に厚みに比
べて同等かそれ以下に形成されたグレイズド基板
の両面に第１および第２の電極層を設け、前記各
層を含む基板端面の切断または研磨によりこの第
１および第２の電極層が露出した端面に発熱抵抗
体層を形成するとともに、この発熱抵抗体層を前
記第１または第２の電極層の電極数に応じて複数
に分離するようにしているので、簡単な工程によ
り発熱部をガラス層の上だけに形成することがで
き、発熱特性の良いサーマルヘツドを得ることが
できる。また、第１および第２の電極層は、すで
に焼成されたガラス層の上に形成されるので、そ
の形成後に高温にさらされることがなく、電極材
料として、比較的融点の低い金属材料を使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明のサーマルヘツドの一
実施例を示す構成図、第４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……基板、２，４……電極層、３……ガラス
層、５……保護ガラス層、６……発熱抵抗体層、
７……保護層、１０……グレイズド基板、１１…
…基板部分、１２……ガラス層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板部分の両面にガラス層が焼成されるとと
   もに基板部分の板厚がこのガラス層の厚みに比べ
   て同等かそれ以下に形成されたグレイズド基板
   と、このグレイズド基板の両面に設けられた第１
   および第２の電極層と、この第１および第２の電
   極層の上にそれぞれ形成された保護ガラス層と、
   前記各層を含む基板端面の切断または研磨により
   前記第１および第２の電極層が露出した端面に形
   成されるとともに第１または第２の電極層の電極
   数に応じて複数に分離された発熱抵抗体層とを具
   備してなるサーマルヘツド。