專利名稱：熱敏頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝在熱敏式打印機等上的熱敏頭(thermal head)及其制造方法、以及熱敏頭的點長寬比調(diào)整方法。
背景技術(shù)：
熱敏頭一般在備有蓄熱層的散熱性基板上具有通過通電使其發(fā)熱的多個發(fā)熱電阻部、使該多個發(fā)熱電阻部通電的電極層、以及對這些多個發(fā)熱電阻部和電極層的一部分進行保護的保護層，把已發(fā)熱的發(fā)熱電阻部壓接到色帶(ink rebbon)和卷繞在壓輥上的被印刷物上，進行打印動作。這種過去的熱敏頭中，形成一個打印點的各發(fā)熱電阻部形成長方形狀，但最好使1個打印點的長寬比(縱橫比)L/W盡量接近1(正方像素)，以便在縱橫兩個方向上都能高精度地打印。
<專利文獻1>特開平5-50630號公報。
然而，當(dāng)使點長寬比L/W接近1時，存在這樣的缺點，即，在形成多個發(fā)熱電阻部的光刻工序中，腐蝕量容易產(chǎn)生誤差，多個發(fā)熱電阻部的電阻值(點電阻值)的誤差增大。點電阻值的誤差在打印時造成打印濃度不均勻，所以必須將其限制到最小限度。在點電阻值的誤差超過規(guī)定值的情況下，產(chǎn)品不能使用，所以合格率也降低。并且，在點長寬比L/W接近1時，其面積小于過去的發(fā)熱電阻部，所以必須提高點電阻值，必須用高比電阻的電阻材料來形成各發(fā)熱電阻部。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于獲得這樣一種熱敏頭及其制造方法、以及熱敏頭的點長寬比調(diào)整方法，它能夠抑制點電阻值的誤差，且不使用高比電阻的發(fā)熱電阻部即可獲得所需的點長寬比，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量打印。
本發(fā)明著眼于若根據(jù)絕緣隔離(絶縁バリァ)層，把多個發(fā)熱電阻部的平面大小規(guī)定為長方形狀(長寬比＞＞1)，則能夠容易制造出該多個發(fā)熱電阻部，而且，能夠抑制點電阻值的誤差；若限制多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)，則能夠容易調(diào)整點長寬比。
也就是說，本發(fā)明的熱敏頭包括電阻層，具有通過通電發(fā)熱的多個發(fā)熱電阻部；絕緣隔離層，分別覆蓋上述多個發(fā)熱電阻部而形成，決定各發(fā)熱電阻部的平面大??；以及電極層，與上述多個發(fā)熱電阻部的電阻長度方向的兩端部導(dǎo)通，其特征在于至少在上述絕緣隔離層上具有導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層覆蓋上述絕緣隔離層的一部分，決定該絕緣隔離層的平面表面露出面積，并散發(fā)由上述多個發(fā)熱電阻部所產(chǎn)生的熱，利用該導(dǎo)熱層，把上述絕緣隔離層的表面露出區(qū)域規(guī)定為上述多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域，在上述絕緣隔離層上，在發(fā)熱電阻部的與電阻長度方向相平行的方向上，以規(guī)定的距離間隔形成了一對上述導(dǎo)熱層，上述電極層與上述多個發(fā)熱電阻部的電阻長度方向的兩端部和上述導(dǎo)熱層接觸，并形成在上述電阻層上。
導(dǎo)熱層最好把發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域的平面形狀規(guī)定為正方形狀。發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域的平面形狀若為正方形狀，則1個打印點為正方像素，提高打印質(zhì)量。由絕緣隔離層確定的各發(fā)熱電阻部的平面形狀最好是長方形狀。若發(fā)熱電阻部的平面形狀為長方形狀，也就是說，若發(fā)熱電阻部的點長寬比大于1，則與發(fā)熱電阻部的平面形狀為正方形狀的情況相比，更容易在形成多個發(fā)熱電阻部的工序中控制腐蝕量的誤差，這樣也能夠減小點電阻值的誤差。并且，即使不用高比電阻的電阻材料來形成發(fā)熱電阻部，也能夠確保點電阻值。即使各發(fā)熱電阻部的平面形狀是長方形狀，也能夠容易根據(jù)上述導(dǎo)熱層，來把發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域的平面形狀規(guī)定為正方形狀。
用熔點比發(fā)熱電阻部的最高發(fā)熱溫度高的金屬材料來形成導(dǎo)熱層。更好的是用包含Cr、Ti、Ta、Mo、W中的至少一種的高熔點金屬材料來形成導(dǎo)熱層。
根據(jù)本發(fā)明，具有導(dǎo)熱層，它覆蓋絕緣隔離層的一部分，來確定該絕緣隔離層的平面表面露出面積，并散發(fā)多個發(fā)熱電阻部產(chǎn)生的熱，利用該導(dǎo)熱層，把絕緣隔離層的表面露出區(qū)域規(guī)定為多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域。所以，通過調(diào)整對導(dǎo)熱層的平面大小(互相的距離間隔、長度尺寸和寬度尺寸)，即可容易改變多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域和點長寬比。尤其，若用絕緣隔離層把多個發(fā)熱電阻部的平面大小規(guī)定為長方形狀(長寬比＞＞1)，利用導(dǎo)熱層把多個發(fā)熱電阻部的點長寬比規(guī)定為約1，則既能夠控制點電阻值的誤差，又能夠使1個打印點為正方像素。這樣，不管打印方向為縱向還是橫向，均能夠?qū)崿F(xiàn)高圖像質(zhì)量和高打印質(zhì)量。


圖1是表示本發(fā)明第1實施方式的熱敏頭的斷面圖。
圖2是表示同一熱敏頭(形成耐磨保護層前的狀態(tài))的平面圖。
圖3是表示同一熱敏頭的制造方法的一工序的(a)斷面圖，(b)平面圖。
圖4是表示圖3所示的工序之后進行的一工序的(a)斷面圖，(b)平面圖。
圖5是表示圖4所示的工序之后進行的一工序的(a)斷面圖，(b)平面圖。
圖6是表示采用本發(fā)明第2實施方式的熱敏頭的斷面圖。
圖7是表示同樣熱敏頭(形成耐磨保護層前的狀態(tài))的平面圖。
圖8是表示同樣熱敏頭的制造方法的一工序的(a)斷面圖，(b)平面圖。
圖9是表示圖8所示的工序之后進行的一工序的(a)斷面圖，(b)平面圖。
圖10是表示在圖12所示的老式熱敏頭中，多個發(fā)熱電阻部內(nèi)通電時的表面溫度狀態(tài)的發(fā)熱分布圖。
圖11是表示在圖1所示的熱敏頭中，多個發(fā)熱電阻部內(nèi)通電時的表面溫度狀態(tài)的發(fā)熱分布圖。
圖12是表示沒有導(dǎo)熱層的老式熱敏頭的(a)斷面圖，(b)平面圖。
具體實施例方式
圖1和圖2是表示適用本發(fā)明的熱敏頭的第1實施方式的斷面圖和平面圖(耐磨保護層除外)。本熱敏頭1，在具有蓄熱層3的散熱基板2上具有通過通電發(fā)熱的多個發(fā)熱電阻部4a、覆蓋各發(fā)熱電阻部4a的表面的絕緣隔離層5、與多個發(fā)熱電阻部4a的電阻長度方向的兩端部相導(dǎo)通的電極層6a、6b以及耐磨保護層7。該熱敏頭1安裝在影印機(photoprnter)和熱敏式打印機上，把各發(fā)熱電阻部4a所發(fā)出的熱施加到熱敏紙或色帶上進行打印。在熱敏頭1上，還具有用于控制對多個發(fā)熱電阻部4a的通電的驅(qū)動IC和印制電路板等(未圖示)。
多個發(fā)熱電阻部4a是在蓄熱層3的整面上形成的電阻層4的一部分，如圖2所示，在與圖1的紙面相垂直的方向上留出間隔而排列。各發(fā)熱電阻部4a的平面的大小(長度尺寸(點長)L1、寬度尺寸(點寬)W)，分別由覆蓋其表面的絕緣隔離層5加以規(guī)定，各發(fā)熱電阻部4a的長寬比L1/W充分大于1。在本說明書中，發(fā)熱電阻部4a的長寬比L1/W，簡稱為“長寬比L1/W”。各發(fā)熱電阻部4a的電阻值，即1個點電阻值由(電阻層4的薄膜電阻)×(長寬比L1/W)求出。在本實施方式中，在相鄰的發(fā)熱電阻部4a之間，設(shè)置了間隙區(qū)8，實際上由絕緣隔離層5規(guī)定的是各發(fā)熱電阻部4a的長度尺寸L1。絕緣隔離層5還具有防止多個發(fā)熱電阻部4a表面氧化的功能，以及在制造工序中保護多個發(fā)熱電阻部4a免受腐蝕損傷的功能。
電極層6a、6b是在電阻層4和絕緣隔離層5上的整面上成膜后，打開使絕緣隔離層5露出的開口部6c來形成的，因此，絕緣隔離層5側(cè)的兩端部覆蓋在該絕緣隔離層5上。該電極層6a、6b如圖2所示，具有與所有的多個發(fā)熱電阻部4a相連接的一個共用電極6a、以及分別單獨與多個發(fā)熱電阻部4a的每一個相連接的多個單個電極6b。多個單個電極6b的寬度尺寸W，受到設(shè)置在相鄰的單個電極6b之間的間隙區(qū)域8的限制。電極層6a、6b例如由Al導(dǎo)體膜來形成。耐磨保護層7對共用電極6a、絕緣隔離層5、多個發(fā)熱電阻部4a和多個單個電極6b的表面進行覆蓋而形成，用于保護該共用電極6a、絕緣隔離層5、多個發(fā)熱電阻部4a和單個電極6b不與色帶等接觸。
上述結(jié)構(gòu)的熱敏頭1還具有導(dǎo)熱層10，它覆蓋絕緣隔離層5的一部分，規(guī)定絕緣隔離層5的平面的表面露出面積，同時，散發(fā)由多個發(fā)熱電阻部4a產(chǎn)生的熱(被擴散)。在絕緣隔離層5上，在與多個發(fā)熱電阻部4a的電阻長度方向相平行的方向上，按規(guī)定的距離間隔L2形成一對導(dǎo)熱層10，分別與電極層6a、6b絕緣隔離層5側(cè)的端部連接。該導(dǎo)熱層10由熔點比各發(fā)熱電阻部4a的最高發(fā)熱溫度高的金屬材料構(gòu)成，最好由包含Cr、Ti、Ta、Mo、W中的至少一種的高熔點金屬材料構(gòu)成。
如圖11所示，在絕緣隔離層5上的存在導(dǎo)熱層10的區(qū)域，即使通過通電使發(fā)熱電阻部4a發(fā)熱，也能夠使發(fā)熱電阻部4a所產(chǎn)生的熱通過導(dǎo)熱層10，在短時間(瞬間)內(nèi)在發(fā)熱電阻部4a的電阻長度方向上散開，所以，熱敏頭表面溫度不會達到高溫。因此，在由于發(fā)熱電阻部4a發(fā)熱而使熱敏頭表面溫度達到高溫的區(qū)域，不存在導(dǎo)熱層10，而是露出絕緣隔離層10表面的區(qū)域。在本說明書中，將因發(fā)熱電阻部4a發(fā)熱而使熱敏頭表面溫度實際上達到高溫的區(qū)域稱為“發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域”，將發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域的長寬比稱為“點長寬比”。該發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域是一個打印點。調(diào)整上述導(dǎo)熱層10的形成區(qū)(平面的大小)，改變絕緣隔離層5的表面露出區(qū)域，即可任意且容易規(guī)定發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域。在本實施方式中，在多個發(fā)熱電阻部4a的與電阻長度方向相平行的方向上，留出大致與發(fā)熱電阻部4a的寬度尺寸W相等的距離間隔L2，形成導(dǎo)熱層10(長度尺寸L3，寬度尺寸W)，把各發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域的平面形狀加工成正方形狀(長度尺寸W、寬度尺寸W)。這樣，點長寬比(L2/W)幾乎等于1。這樣，若把發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域即1個打印點加工成正方像素，則即使打印方向是縱向和橫向中的某一個，均能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量圖像和高質(zhì)量打印。
以下參照圖3～圖5，詳細說明圖1和圖2所示的熱敏頭1的制造方法的一實施方式。在各圖中，(a)是表示制造工序的斷面圖；(b)是表示制造工序的平面圖。
首先，如圖3所示，在具有蓄熱層3的散熱性基板2上形成電阻層4。成膜時可以采用濺射法或蒸鍍法。電阻層4由容易形成高電阻的Ta-Si-O、Ti-Si-O、Cr-Si-O等高熔點金屬的金屬陶瓷材料形成。
其次，如同圖3所示，在電阻層4上形成具有長度尺寸L1的絕緣隔離層5，例如其厚度約為600。絕緣隔離層5最好由具有耐酸性的絕緣材料形成，該絕緣材料還要適用于反應(yīng)性離子刻蝕(RIE)，具體來說，可以采用SiO2、Ta2O5、SiN、Si3N4、SiON、AlSiO、SiAlON等。在該絕緣隔離層5上覆蓋的電阻層4在以后變成作為點電阻長L1的多個發(fā)熱電阻部4a。絕緣隔離層5能夠通過RIE或剝離法來形成。在采用RIE的情況下，通過濺射等方法，在電阻層4上的整面形成絕緣隔離層5之后，在絕緣隔離層5上形成用于規(guī)定長度尺寸L1的抗蝕劑層，通過RIE來除去未覆蓋抗蝕劑層的絕緣隔離層即可。另一方面，在采用剝離法的情況下，把以長度尺寸L1為空間的抗蝕劑層形成在電阻層4上，然后形成絕緣隔離層5，對抗蝕劑層和抗蝕劑層上的絕緣隔離層進行剝離即可。無論采用哪種方法，在形成絕緣隔離層5時，作為多個發(fā)熱電阻部4a的電阻層4，既不會受到腐蝕損傷，也不會表面氧化。
在形成絕緣隔離層5之后，進行退火處理。該退火處理的目的是為了控制開始使用熱敏頭后的發(fā)熱電阻部4a的電阻變化率，是施加大的熱負荷來使電阻層4穩(wěn)定的加速處理。退火處理后，為了提高在后續(xù)工序中形成的電極層和電阻層4之間的粘接性，進行離子束腐蝕或反濺射，除去電阻層4的表面氧化層。根據(jù)該離子束腐蝕或反濺射工序，被絕緣隔離層5覆蓋的電阻層4不被腐蝕，未被絕緣隔離層5覆蓋的電阻層4被腐蝕而其表面上生成的氧化層被除去。
接著，在除去了表面氧化層的電阻層4和絕緣隔離層5上，形成電極層6a、6b。形成該膜層時采用濺射或蒸鍍法。在本實施方式中，用Al來形成電極層6a、6b，其膜厚約為0.2～3μm。由于除去了表面氧化層，所以，電阻層4和電極層6a、6b的粘接良好，電極層6a、6b接觸不良所造成的發(fā)熱電阻部4a的電阻值誤差也減小。
在電極層6a、6b成膜后，用光刻技術(shù)來規(guī)定電極層6a、6b的圖案形狀(寬度尺寸W)，并形成使絕緣隔離層5的表面露出的開口部6c。規(guī)定該電極層6a、6b的圖案形狀的工序、以及形成電極層6a、6b的開口部6c的工序，不分順序先后。在本實施方式中，把電極層6a、6b在絕緣隔離層5側(cè)的兩個端部覆蓋在絕緣隔離層5上，其覆蓋量約為3～20μm。通過該工序，如圖4所示，不需要的電極層6a、6b和絕緣隔離層5以及電阻層4被除去，形成使蓄熱層3露出的間隙區(qū)域8。電極層6a、6b通過開口部6c而被分離成共用電極6a和單個電極6b。另外，單個電極6b被間隙區(qū)8分割成多個單個電極6b，從開口部6c露出的電阻層4被間隙區(qū)8分割成多個發(fā)熱電阻部4a。多個發(fā)熱電阻部4a，按照絕緣隔離層5的長度尺寸L1把長度尺寸(點長)規(guī)定為L1，由間隙區(qū)8來把寬度尺寸(點寬)規(guī)定為W。這樣，點電阻值變成電阻層4的薄膜電阻(sheet resistance)×發(fā)熱電阻部4a的長寬比(L1/W)。多個發(fā)熱電阻部4a和絕緣隔離層5在與圖4(a)的紙面相垂直的方向上以微小間隔排列。
接著，利用光刻技術(shù)，如圖5所示，在絕緣隔離層5上，在發(fā)熱電阻部4a的與電阻長度方向平行的方向上留出距離間隔L2，形成與電極層6a、6b的絕緣隔離層5側(cè)的端部接觸的一對導(dǎo)熱層10。這時，一對導(dǎo)熱層10之間的距離間隔L2和導(dǎo)熱層10的寬度尺寸，與絕緣隔離層5的寬度尺寸W相一致。這樣，絕緣隔離層5的電阻長度方向的兩端部被導(dǎo)熱層10覆蓋，未被導(dǎo)熱層10覆蓋的絕緣隔離層5的表面露出區(qū)域的平面形狀為正方形狀。也就是說，點長寬比(L2/W)幾乎為1。該導(dǎo)熱層10由熔點比發(fā)熱電阻部4a的最高發(fā)熱溫度高的金屬材料形成。最好由含有Cr、Ti、Ta、Mo、W中的至少一種的高熔點金屬材料形成。若絕緣隔離層5被導(dǎo)熱層10覆蓋，則利用該導(dǎo)熱層10使發(fā)熱電阻部4a的熱，瞬間向該發(fā)熱電阻部4a的電阻長度方向的兩端部散開，所以，與未被導(dǎo)熱層10覆蓋的絕緣隔離層5的表面露出區(qū)域相比，熱敏頭表面溫度較低。也就是說，表面露出的正方形狀的絕緣隔離層5成為各發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域。能夠適當(dāng)調(diào)整上述一對導(dǎo)熱層10之間的距離間隔L2，通過改變該距離間隔L2，容易設(shè)定各發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域。
導(dǎo)熱層10形成后，利用離子束蝕刻或逆濺射，來使絕緣隔離層5、導(dǎo)熱層10和電極層6a、6b的新膜面露出來，確保在后工序形成的耐磨保護層與其緊密結(jié)合。在該工序中，也利用絕緣隔離層5來覆蓋多個發(fā)熱電阻部4a，所以不會因腐蝕而受到損傷，多個發(fā)熱電阻部4a的電阻值不會變化。并且，在使新膜面露出的絕緣隔離層5、導(dǎo)熱層10和電極層6a、6b上，形成由SiAlON和Ta2O5等耐磨材料構(gòu)成的耐磨保護層7。這樣可獲得圖1和圖2所示的熱敏頭1。
根據(jù)以上的本實施方式，具有導(dǎo)熱層10，它覆蓋絕緣隔離層5的一部分，規(guī)定該絕緣隔離層5的平面的表面露出面積，同時把多個發(fā)熱電阻部4a所產(chǎn)生的熱散發(fā)，所以，通過調(diào)整該導(dǎo)熱層10的平面的大小(距離間隔L2、長度尺寸L3、寬度尺寸)，即可容易改變多個發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域和點長寬比(L2/W)。若利用絕緣隔離層5來把多個發(fā)熱電阻部4a的平面大小規(guī)定為長方形狀(發(fā)熱電阻部4a的長寬比(L1/W)＞＞1)，并且利用導(dǎo)熱層10來使多個發(fā)熱電阻部4a的點長寬比(L2/W)接近1，則既能夠減小多個發(fā)熱電阻部4a的電阻值誤差，又能夠使1個打印點(各發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域)為正方像素。
圖6和圖7是表示適用于本發(fā)明的熱敏頭的第2實施方式的斷面圖和平面圖。在采用第2實施方式的熱敏頭100中，具有導(dǎo)熱層20，它覆蓋絕緣隔離層5的一部分，規(guī)定該絕緣隔離層5的平面表面露出面積，且散發(fā)多個發(fā)熱電阻部4a所產(chǎn)生的熱；在該導(dǎo)熱層20上形成有電極層6a、6b。更具體地說，在絕緣隔離層5和電阻層4上，在多個發(fā)熱電阻部4a的與電阻長度方向相平行的方向上，留出距離間隔L2形成一對導(dǎo)熱層20，在一邊的導(dǎo)熱層20上形成共用電極6a，在另一邊的導(dǎo)熱層20上形成多個單個電極6b。該導(dǎo)熱層20作為電極層6a、6b的一部分使用。在圖6和圖7中，對于具有和第1實施方式相同功能的結(jié)構(gòu)要素，標(biāo)注與圖1和圖2相同的標(biāo)記。
以下參照圖8和圖9，詳細說明圖6和圖7所示的熱敏頭100的制造方法的一實施方式。在各圖中，(a)是表示制造工序的斷面圖；(b)是表示制造工序的平面圖。形成絕緣隔離層5之前的工序與上述第1實施方式相同，所以，以下說明形成絕緣隔離層5以后的工序。
在形成絕緣隔離層5之后，在絕緣隔離層5和電阻層4上，在整面上形成導(dǎo)熱層20和電極層6a、6b。之后，利用光刻技術(shù)來規(guī)定電極層6a、6b的圖案形狀，除去不必要的電極阻擋層6a、6b、導(dǎo)熱層20、絕緣隔離層5和電阻層4。通過該工序，如圖8所示，在導(dǎo)熱層20上形成共用電極6a和多個單個電極6b，在相鄰的單個電極6b之間形成間隙區(qū)8。同時，被絕緣隔離層5覆蓋的電阻層4被間隙區(qū)8分割，形成多個發(fā)熱電阻部4a。多個發(fā)熱電阻部4a的長度尺寸(點長)根據(jù)絕緣隔離層5長度尺寸L1被規(guī)定為L1，寬度尺寸(點寬)根據(jù)間隙區(qū)8被規(guī)定為W。這樣，點電阻值成為電阻值4的薄膜電阻×發(fā)熱電阻部4a的長寬比(L1/W)。多個發(fā)熱電阻部4a和絕緣隔離層5在與圖8(a)的紙面相垂直的方向上以微小間隔排列。
接著，如圖9所示，利用光刻技術(shù)，在絕緣隔離層5上的導(dǎo)熱層20上，在發(fā)熱電阻部4a的與電阻長度方向相平行的方向上形成具有距離間隔L2的開口區(qū)α，使絕緣隔離層5的表面從開口區(qū)α中露出。這時，上述距離間隔L2與絕緣隔離層5的寬度尺寸W相一致，使從開口區(qū)α中露出的絕緣隔離層5的平面形狀為正方形狀。也就是說，使發(fā)熱電阻部4a的點長寬比(L2/W)幾乎等于1。通過該工序，在絕緣隔離層5上，在發(fā)熱電阻部4a的與電阻長度方向相平行的方向上，以距離間隔L2制成一對導(dǎo)熱層20。導(dǎo)熱層10與第1實施方式一樣，利用熔點比發(fā)熱電阻部4a的最高發(fā)熱溫度高的金屬材料形成。最好利用含有Cr、Ti、Ta、Mo、W中的至少一種的高熔點金屬材料來形成。形成了1對導(dǎo)熱層20以后的工序與上述第1實施方式相同，故予以省略。
利用該第2實施方式，也能夠通過導(dǎo)熱層20來規(guī)定多個發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域，所以對該導(dǎo)熱層20的平面的大小(互相的距離間隔L2、長度尺寸L、寬度尺寸)進行調(diào)整，即可容易改變多個發(fā)熱電阻部4a的有效發(fā)熱區(qū)域和點長寬比(L2/W)。
圖10和圖11表示在沒有導(dǎo)熱層的老式熱敏頭和具有導(dǎo)熱層的本第1實施方式的熱敏頭1中，發(fā)熱電阻部4a處于通電狀態(tài)時的熱敏頭表面溫度的發(fā)熱分布圖。在圖10和圖11中，虛線圍住老式熱敏頭和本熱敏頭1的點部。如圖12所示，老式熱敏頭利用絕緣隔離層5規(guī)定各發(fā)熱電阻部4a的平面的大小(長度尺寸L1、寬度尺寸W)。絕緣隔離層5的表面全部露出。該老式熱敏頭和第1實施方式的熱敏頭，兩者分辯率均約為1200dpi。從圖10中可以看出，在老式熱敏頭中，存在發(fā)熱電阻部4a的區(qū)域形成最高溫(圖的白色區(qū))，獲得了長方形狀(長方像素)的點部D′。另一方面，從圖11中可以看出，在熱敏頭1中，存在發(fā)熱電阻部4a且導(dǎo)熱層10沒有被覆蓋絕緣隔離層5的區(qū)域為最高溫度(圖的白色區(qū))，即使存在發(fā)熱電阻部4a，被導(dǎo)熱層10覆蓋的絕緣隔離層5的區(qū)域的溫度比上述高溫區(qū)低，幾乎等于電極層6a、6b的發(fā)熱電阻部4a側(cè)的端部的溫度。也就是說，可知對打印動作有作用的是存在發(fā)熱電阻部4a且絕緣隔離層5被導(dǎo)熱層10覆蓋的區(qū)域，可得到正方形狀(正方像素)的點部D。
在以上各實施方式中，利用含有Cr、Ti、Ta、Mo、W等的高熔點金屬材料來形成導(dǎo)熱層10(20)，利用鋁來形成電極層6a、6b。但也可以利用同一高熔點金屬材料來形成導(dǎo)熱層10(20)和電極層6a、6b。在利用同一高熔點金屬材料來形成熱敏式打印機10(20)和電極層6a、6b的情況下，也具有以下優(yōu)點能夠使該導(dǎo)熱層10(20)和電極層6a、6b形成一個整體，能夠減少制造工序數(shù)。
在以上各實施方式中，說明了在散熱基板2的整面上形成了蓄熱層3的整面拋光型(グレ一ズタィプ)熱敏頭。但本發(fā)明也能夠適用于局部拋光或?qū)嶋H邊緣、雙層拋光(ダブルグレ一ズ)、DOS等其他型的熱敏頭。并且也能夠適用于串行式熱敏頭(serial head)或行式熱敏頭(line head)。
權(quán)利要求
1.一種熱敏頭包括電阻層，具有通過通電發(fā)熱的多個發(fā)熱電阻部；絕緣隔離層，分別覆蓋上述多個發(fā)熱電阻部而形成，決定各發(fā)熱電阻部的平面大小；以及電極層，與上述多個發(fā)熱電阻部的電阻長度方向的兩端部導(dǎo)通，其特征在于至少在上述絕緣隔離層上具有導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層覆蓋上述絕緣隔離層的一部分，決定該絕緣隔離層的平面表面露出面積，并散發(fā)由上述多個發(fā)熱電阻部產(chǎn)生的熱，利用該導(dǎo)熱層，把上述絕緣隔離層的表面露出區(qū)域規(guī)定為上述多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域；在上述絕緣隔離層上，在發(fā)熱電阻部的與電阻長度方向相平行的方向上，以規(guī)定的距離間隔形成了一對上述導(dǎo)熱層，上述電極層與上述多個發(fā)熱電阻部的電阻長度方向的兩端部和上述導(dǎo)熱層接觸，并形成在上述電阻層上。
2.如權(quán)利要求1所述的熱敏頭，其特征在于上述導(dǎo)熱層把上述發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域的平面形狀規(guī)定為正方形狀。
3.如權(quán)利要求1所述的熱敏頭，其特征在于由上述絕緣隔離層確定的各發(fā)熱電阻部的平面形狀是長方形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的熱敏頭，其特征在于上述導(dǎo)熱層由熔點比上述發(fā)熱電阻部的最高發(fā)熱溫度高的金屬材料形成。
5.如權(quán)利要求4所述的熱敏頭，其特征在于形成上述導(dǎo)熱層的金屬材料是包含Cr、Ti、Ta、Mo、W中的至少一種的高熔點金屬材料。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于獲得這樣一種熱敏頭及其制造方法、以及熱敏頭的點長寬比調(diào)整方法，它能夠抑制點電阻值的誤差，同時不使用高比電阻的發(fā)熱電阻部即可獲得所需的點長寬比，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量打印。該熱敏頭包括電阻層，具有多個通過通電發(fā)熱的發(fā)熱電阻部；絕緣隔離層，分別覆蓋上述多個發(fā)熱電阻部而形成，決定各發(fā)熱電阻部的平面大小；以及電極層，與上述多個發(fā)熱電阻部的電阻長度方向的兩端部導(dǎo)通，至少在上述絕緣隔離層上具有導(dǎo)熱層，該導(dǎo)熱層覆蓋上述絕緣隔離層的一部分，決定該絕緣隔離層的平面表面露出面積，并散發(fā)由上述多個發(fā)熱電阻部所產(chǎn)生的熱，利用該導(dǎo)熱層，把上述絕緣隔離層的表面露出區(qū)域規(guī)定為上述多個發(fā)熱電阻部的有效發(fā)熱區(qū)域。
文檔編號B41J2/335GK101028767SQ2007100881
公開日2007年9月5日 申請日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月7日
發(fā)明者中谷壽文, 宇佐美秀一, 寺尾博年 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社