(57)【要約】【課題】  ドット抵抗値のばらつきを抑えると共に高比抵抗の発熱抵抗部を用いることなく所望のドットアスペクト比を得ることができ、これによる高品質印刷を実現可能なサーマルヘッド及びその製造方法、並びにサーマルヘッドのドットアスペクト比調整方法を得る。【解決手段】  通電により発熱する複数の発熱抵抗部４ａを有する抵抗層４、各発熱抵抗部４ａを覆って該各発熱抵抗部４ａの平面的な大きさを定める絶縁バリア層５、及び複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向の両端部に導通する電極層６を備えたサーマルヘッドにおいて、少なくとも絶縁バリア層５上に、絶縁バリア層５の一部を覆って該絶縁バリア層５の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部４ａで発生された熱を逃がす伝熱層１０を備え、この伝熱層１０の平面的な大きさを調整することで、絶縁バリア層５の表面露出領域を、複数の発熱抵抗部４ａの実効発熱領域として規定する。【選択図】  図１
2005193535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により発熱する複数の発熱抵抗部を有する抵抗層と、前記複数の発熱抵抗部をそれぞれ覆って形成され各発熱抵抗部の平面的な大きさを定める絶縁バリア層と、前記複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する電極層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
少なくとも前記絶縁バリア層の上に、前記絶縁バリア層の一部を覆って該絶縁バリア層の平面的な表面露出面積を定めると共に、前記複数の発熱抵抗部で発生された熱を逃がす伝熱層を備え、この伝熱層により、前記絶縁バリア層の表面露出領域を前記複数の発熱抵抗部の実効発熱領域として規定したことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記伝熱層は、前記発熱抵抗部の実効発熱領域の平面形状を正方形状に規定するサーマルヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２記載のサーマルヘッドにおいて、前記絶縁バリア層によって定められた各発熱抵抗部の平面形状は長方形状であるサーマルヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記伝熱層は、前記絶縁バリア層上に、前記発熱抵抗部の抵抗長方向と平行な方向に所定の距離間隔をあけて一対で形成されており、前記電極層は、前記複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部及び前記伝熱層に接して前記抵抗層上に形成されているサーマルヘッド。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のサーマルヘッドにおいて、前記伝熱層は、前記発熱抵抗部の抵抗長方向と平行な方向に所定の距離間隔をあけて前記絶縁バリア層上及び前記抵抗層上に一対で形成されており、この伝熱層上に前記電極層が形成されているサーマルヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５記載のサーマルヘッドにおいて、前記伝熱層は、前記発熱抵抗部の最高発熱温度よりも融点の高い金属材料により形成されているサーマルヘッド。
【請求項７】
請求項６記載のサーマルヘッドにおいて、前記伝熱層を形成する金属材料は、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも１つを含む高融点金属材料であるサーマルヘッド。
【請求項８】
通電により発熱する複数の発熱抵抗部と、該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する電極層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記複数の発熱抵抗部の表面を覆って該各発熱抵抗部の平面的な大きさを規定する絶縁バリア層を形成した後、少なくとも前記絶縁バリア層の上に、前記絶縁バリア層の一部を覆って該絶縁バリア層の平面的な表面露出面積を定め、且つ、前記複数の発熱抵抗部で発生した熱を逃がす伝熱層をそれぞれ形成し、
この伝熱層によって、前記絶縁バリア層の表面露出領域を、前記複数の発熱抵抗部の実効発熱領域として規定することを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
【請求項９】
通電により発熱する複数の発熱抵抗部と、該複数の発熱抵抗部の抵抗両方向の両端部に導通する電極層と、前記複数の発熱抵抗部の表面を覆って該発熱抵抗部の平面的な大きさを規定する絶縁バリア層と、前記絶縁バリア層の一部を覆って形成され、前記複数の発熱抵抗部で発生した熱を逃がす伝熱層とを備えたサーマルヘッドにおいて、
前記伝熱層の平面的な大きさを変更することにより、前記各発熱抵抗部の実効発熱領域のアスペクト比を調整することを特徴とするサーマルヘッドのドットアスペクト比調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーマルプリンタ等に搭載されるサーマルヘッド及びその製造方法、並びにサーマルヘッドのドットアスペクト比調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルヘッドは一般に、蓄熱層を備えた放熱性基板上に、通電により発熱する複数の発熱抵抗部と、該複数の発熱抵抗部に通電するための電極層と、これら複数の発熱抵抗部及び電極層の一部を保護する保護層とを有し、発熱させた発熱抵抗部をインクリボンとプラテンローラに巻きつけられた被印刷物に圧接させることで印刷動作を行なっている。このような従来のサーマルヘッドでは、１印刷ドットを形成する各発熱抵抗部が長方形状で形成されているが、縦横両方向において高精度に印刷できるように、１印刷ドットのアスペクト比（縦横比）Ｌ／Ｗをできる限り１（正方画素）に近づけることが望ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−５０６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ドットアスペクト比Ｌ／Ｗを１に近づけると、複数の発熱抵抗部を形成するフォトリソグラフィ工程においてエッチング量がばらつきやすく、複数の発熱抵抗部の抵抗値（ドット抵抗値）のばらつきが大きくなってしまう欠点がある。ドット抵抗値のばらつきは印刷時に印刷濃度ムラとして現れるため最小限に抑える必要があり、ドット抵抗値のばらつきが規定レベルを超えてしまった場合は製品として成り立たないため歩留まりも悪化する。また、ドットアスペクト比Ｌ／Ｗを１に近づけると、従来の発熱抵抗部よりもその面積が小さくなるためドット抵抗値を高くする必要があり、高比抵抗の抵抗材料で各発熱抵抗部を形成しなければならないというデメリットも生じる。
【０００５】
本発明は、ドット抵抗値のばらつきを抑えると共に高比抵抗の発熱抵抗部を用いることなく所望のドットアスペクト比を得ることができ、これによる高品質印刷を実現可能なサーマルヘッド及びその製造方法、並びにサーマルヘッドのドットアスペクト比調整方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、複数の発熱抵抗部の平面的な大きさを絶縁バリア層により長方形状（アスペクト比＞＞１）に規定すれば、該複数の発熱抵抗部を容易に製造することができ且つドット抵抗値のばらつきを抑えられること、及び、複数の発熱抵抗部の実効発熱領域を規制すればドットアスペクト比を容易に調整できることに着目したものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、通電により発熱する複数の発熱抵抗部を有する抵抗層と、複数の発熱抵抗部をそれぞれ覆って形成され各発熱抵抗部の平面的な大きさを定める絶縁バリア層と、複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する電極層とを備えたサーマルヘッドにおいて、少なくとも絶縁バリア層の上に、絶縁バリア層の一部を覆って該絶縁バリア層の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部で発生された熱を逃がす伝熱層を備え、この伝熱層により、絶縁バリア層の表面露出領域を複数の発熱抵抗部の実効発熱領域として規定したことを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、製造方法の態様によれば、通電により発熱する複数の発熱抵抗部と、該複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部に導通する電極層とを備えたサーマルヘッドにおいて、複数の発熱抵抗部の表面を覆って該各発熱抵抗部の平面的な大きさを規定する絶縁バリア層を形成した後、少なくとも絶縁バリア層の上に、絶縁バリア層の一部を覆って該絶縁バリア層の平面的な表面露出面積を定め、且つ、複数の発熱抵抗部で発生した熱を逃がす伝熱層をそれぞれ形成し、伝熱層によって、絶縁バリア層の表面露出領域を、複数の発熱抵抗部の実効発熱領域として規定することを特徴としている。
【０００９】
伝熱層は、発熱抵抗部の実効発熱領域の平面形状を正方形状に規定することが好ましい。発熱抵抗部の実効発熱領域の平面形状が正方形状であれば、１印刷ドットは正方画素となり、印刷品質が向上する。
【００１０】
絶縁バリア層によって定められた各発熱抵抗部の平面形状は長方形状であることが好ましい。発熱抵抗部の平面形状が長方形状であれば、すなわち、発熱抵抗部のアスペクト比が１よりも大きければ、発熱抵抗部の平面形状を正方形状とする場合よりも複数の発熱抵抗部を形成する工程でエッチング量のばらつきを抑えることができ、これによりドット抵抗値のばらつきも低減する。また、高比抵抗の抵抗材料により発熱抵抗部を形成しなくてもドット抵抗値を確保することができる。各発熱抵抗部の平面形状が長方形状であっても、発熱抵抗部の実効発熱領域の平面形状は上記伝熱層により正方形状に容易に規定することができる。
【００１１】
伝熱層は、絶縁バリア層上に、発熱抵抗部の抵抗長方向と平行な方向に所定の距離間隔をあけて一対で形成することができる。この場合に電極層は、複数の発熱抵抗部の抵抗長方向の両端部及び伝熱層に接して、抵抗層上に形成されていることが好ましい。あるいは、伝熱層は、発熱抵抗部の抵抗長方向と平行な方向に所定の距離間隔をあけて絶縁バリア層上及び抵抗層上に一対で形成され、この伝熱層上に電極層が形成されていることが好ましい。
【００１２】
伝熱層は、発熱抵抗部の最高発熱温度よりも融点の高い金属材料により形成する。より好ましくは、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも１つを含む高融点金属材料により形成されているとよい。
【００１３】
さらに本発明は、通電により発熱する複数の発熱抵抗部と、該複数の発熱抵抗部の抵抗両方向の両端部に導通する電極層と、複数の発熱抵抗部の表面を覆って該発熱抵抗部の平面的な大きさを規定する絶縁バリア層と、絶縁バリア層の一部を覆って形成され、複数の発熱抵抗部で発生した熱を逃がす伝熱層とを備えたサーマルヘッドにおいて、伝熱層の平面的な大きさを変更することにより、各発熱抵抗部の実効発熱領域のアスペクト比を調整することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、絶縁バリア層の一部を覆って該絶縁バリア層の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部で発生された熱を逃がす伝熱層を備え、この伝熱層により絶縁バリア層の表面露出領域を複数の発熱抵抗部の実効発熱領域として規定しているので、伝熱層の平面的な大きさ（互いの距離間隔、長さ寸法及び幅寸法）を調整することで、複数の発熱抵抗部の実効発熱領域及びドットアスペクト比を容易に変更することができる。特に、複数の発熱抵抗部の平面的な大きさを絶縁バリア層により長方形状（アスペクト比＞＞１）に規定し、伝熱層により複数の発熱抵抗部のドットアスペクト比をほぼ１に定めれば、ドット抵抗値のばらつきを抑えつつ１印刷ドットを正方画素とすることができる。これにより、印刷方向が縦方向及び横方向のいずれであっても高画質化され、高品質印刷を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１及び図２は、本発明を適用したサーマルヘッドの第１実施形態を示す断面図及び平面図（耐磨耗保護層を除く）である。本サーマルヘッド１は、蓄熱層３を有する放熱性基板２の上に、通電により発熱する複数の発熱抵抗部４ａと、各発熱抵抗部４ａの表面を覆う絶縁バリア層５と、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向の両端部に導通する電極層６と、耐磨耗保護層７とを備えている。このサーマルヘッド１は、フォトプリンタやサーマルプリンタに搭載され、各発熱抵抗部４ａの発する熱を感熱紙またはインクリボンに与えることで印刷を行なう。図示されていないが、サーマルヘッド１には、複数の発熱抵抗部４ａへの通電を制御するための駆動ＩＣやプリント回路基板等も備えられる。
【００１６】
複数の発熱抵抗部４ａは、蓄熱層３の上に全面的に形成された抵抗層４の一部であり、図２に示すように図１の紙面に対して垂直な方向に間隔をあけて整列されている。各発熱抵抗部４ａの平面的な大きさ（長さ寸法（ドット長）Ｌ１、幅寸法（ドット幅）Ｗ）はその表面を覆う絶縁バリア層５によってそれぞれ規定されており、各発熱抵抗部４ａのアスペクト比Ｌ１／Ｗは１よりも十分に大きくなっている。本明細書中では、発熱抵抗部４ａのアスペクト比Ｌ１／Ｗを単に「アスペクト比Ｌ１／Ｗ」という。各発熱抵抗部４ａの抵抗値、すなわち１つのドット抵抗値は、（抵抗層４のシート抵抗）×（アスペクト比Ｌ１／Ｗ）で求まる。本実施形態では、隣接する発熱抵抗部４ａの間にギャップ領域８が設けられており、絶縁バリア層５によって実際に規定されるのは各発熱抵抗部４ａの長さ寸法Ｌ１である。絶縁バリア層５は、さらに、複数の発熱抵抗部４ａの表面酸化を防止する機能、及び製造工程中のエッチングダメージから複数の発熱抵抗部４ａを保護する機能を有している。
【００１７】
電極層６は、抵抗層４及び絶縁バリア層５の上に全面的に成膜された後に絶縁バリア層５を露出させる開放部６ｃをあけて形成されたもので、絶縁バリア層５側の両端部が該絶縁バリア層５の上にオーバーレイしている。この電極層６は、図２に示すように、複数の発熱抵抗部４ａのすべてに接続された１つの共通電極６ａと、複数の発熱抵抗部４ａのそれぞれに独立して接続された複数の個別電極６ｂとを有している。複数の個別電極６ｂの幅寸法Ｗは、隣接する個別電極６ｂの間に設けたギャップ領域８により規制されている。電極層６は例えばＡｌ導体膜により形成されている。耐磨耗保護層７は、共通電極６ａ、絶縁バリア層５、複数の発熱抵抗体４ａ及び複数の個別電極６ｂの表面を覆って形成され、インクリボン等との接触から該共通電極６ａ、絶縁バリア層５、複数の発熱抵抗体４ａ及び個別電極６ｂを保護する。
【００１８】
上記構成のサーマルヘッド１は、さらに、絶縁バリア層５の一部を覆って該絶縁バリア層５の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部４ａで発生された熱を逃がす（拡散させる）伝熱層１０を備えている。伝熱層１０は、絶縁バリア層５上に、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に平行な方向に所定の距離間隔Ｌ２をあけて一対で形成され、電極層６の絶縁バリア層５側の端部にそれぞれ接している。この伝熱層１０は、各発熱抵抗部４ａの最高発熱温度よりも融点の高い金属材料からなり、特にＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも１つを含む高融点金属材料からなることが好ましい。
【００１９】
図１１に示されるように、絶縁バリア層５の上に伝熱層１０が存在する領域では、通電により発熱抵抗部４ａが発熱しても、発熱抵抗部４ａで発生した熱は伝熱層１０を介して発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に短時間（瞬時）で逃がされるので、ヘッド表面温度は高温にならない。このため、発熱抵抗部４ａの発熱によりヘッド表面温度が高温になる領域は、伝熱層１０が存在せず、絶縁バリア層１０の表面が露出している領域となる。本明細書中では、発熱抵抗部４ａの発熱によりヘッド表面温度が実際に高温になる領域を「発熱抵抗部４ａの実効発熱領域」といい、発熱抵抗部４ａの実効発熱領域のアスペクト比を「ドットアスペクト比」という。この発熱抵抗部４ａの実効発熱領域が１印刷ドットである。上記伝熱層１０の形成領域（平面的な大きさ）を調整して絶縁バリア層５の表面露出領域を変更することで、発熱抵抗部４ａの実効発熱領域を任意且つ容易に規定することができる。本実施形態では、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に平行な方向に、発熱抵抗部４ａの幅寸法Ｗとほぼ等しい距離間隔Ｌ２をあけて伝熱層１０（長さ寸法Ｌ３、幅寸法Ｗ）を形成し、各発熱抵抗部４ａの実効発熱領域の平面形状を正方形状（長さ寸法Ｗ、幅寸法Ｗ）で与える。これによりドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）はほぼ１に等しくなっている。このように発熱抵抗部４ａの実効発熱領域、すなわち１印刷ドットを正方画素とすれば、印刷方向が縦方向及び横方向のいずれであっても高画質化され、高品質印刷を実現することができる。
【００２０】
次に、図３〜図５を参照し、図１及び図２に示すサーマルヘッド１の製造方法の一実施形態について説明する。各図において、（ａ）は製造工程を示す断面図、（ｂ）は製造工程を示す平面図である。
【００２１】
先ず、図３に示すように、蓄熱層３を有する放熱性基板２の上に抵抗層４を成膜する。成膜にはスパッタや蒸着法を用いることができる。抵抗層４は、高抵抗化しやすいＴａ−Ｓｉ−Ｏ、Ｔｉ−Ｓｉ−Ｏ、Ｃｒ−Ｓｉ−Ｏ等の高融点金属のサーメット材料により形成する。
【００２２】
次に、同図３に示すように、抵抗層４の上に、長さ寸法Ｌ１を有する絶縁バリア層５を例えば６００Å前後の膜厚で形成する。絶縁バリア層５は、耐酸化性を有する絶縁材料であって反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）に適用可能な材料で形成されることが好ましく、具体的にはＳｉＯ2、Ｔａ2Ｏ5、ＳｉＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＯ、ＳＩＡＬＯＮ等が用いられるとよい。この絶縁バリア層５に覆われた抵抗層４が、後に、ドット抵抗長Ｌ１である複数の発熱抵抗部４ａとなる。絶縁バリア層５は、ＲＩＥ又はリフトオフ法により形成することができる。ＲＩＥを用いる場合は、抵抗層４上に全面的に絶縁バリア層５をスパッタなどにより成膜した後、絶縁バリア層５上に長さ寸法Ｌ１を規定するレジスト層を形成し、ＲＩＥによりレジスト層に覆われていない絶縁バリア層を除去すればよい。一方、リフトオフ法を用いる場合は、長さ寸法Ｌ１を空間とするレジスト層を抵抗層４上に形成してから絶縁バリア層５を成膜し、レジスト層及びレジスト層上の絶縁バリア層をリフトオフすればよい。いずれの方法を用いても絶縁バリア層５の形成時に、複数の発熱抵抗部４ａとなる抵抗層４が、エッチングダメージを受けることも表面酸化されることもない。
【００２３】
絶縁バリア層５を形成したら、アニール処理を施す。このアニール処理は、ヘッド使用開始後の発熱抵抗部４ａの抵抗変化率を抑制するために行なうもので、大きい熱的負荷を加えて抵抗層４を安定化させる加速処理である。アニール処理後は、後工程で形成する電極層と抵抗層４との密着性を高めるため、イオンビームエッチングまたは逆スパッタを行ない抵抗層４の表面酸化層を除去する。このイオンビームエッチングまたは逆スパッタ工程によれば、絶縁バリア層５に覆われた抵抗層４はエッチングを受けず、絶縁バリア層５に覆われていない抵抗層４が削られて該表面に生じた酸化層が除去される。
【００２４】
続いて、表面酸化層を除去した抵抗層４及び絶縁バリア層５の上に、電極層６を成膜する。成膜にはスパッタ又は蒸着法を用いる。本実施形態では、電極層６をＡｌを用いて０．２〜３μｍ程度の膜厚で形成する。表面酸化層が除去されているので抵抗層４と電極層６の密着は良好となり、電極層６のルーズコンタクトに起因する発熱抵抗部４ａの抵抗値のばらつきも抑えられる。
【００２５】
電極層６の成膜後は、フォトリソグラフィ技術を用いて、電極層６のパターン形状（幅寸法Ｗ）を規定し、さらに絶縁バリア層５の表面を露出させる開放部６ｃを形成する。この電極層６のパターン形状の規定する工程と、電極層６の開放部６ｃを形成する工程は順不問である。本実施形態では、電極層６の絶縁バリア層５側の両端部を絶縁バリア層５の上にオーバーレイさせ、そのオーバーレイ量を約３〜２０μｍ程度とする。この工程により、図４に示すように、不要な電極層６と絶縁バリア層５と抵抗層４が除去されて蓄熱層３が露出するギャップ領域８が形成され、電極層６は開放部６ｃを介して共通電極６ａと個別電極６ｂとに分離される。さらに、個別電極６ｂはギャップ領域８により分割されて複数の個別電極６ｂとなり、開放部６ｃから露出した抵抗層４はギャップ領域８により分割されて複数の発熱抵抗部４ａとなる。複数の発熱抵抗部４ａは、絶縁バリア層５の長さ寸法Ｌ１により長さ寸法（ドット長）がＬ１に規定され、ギャップ領域８により幅寸法（ドット幅）がＷに規定される。これにより、ドット抵抗値は、抵抗層４のシート抵抗×発熱抵抗部４ａのアスペクト比（Ｌ１／Ｗ）となる。複数の発熱抵抗部４ａ及び絶縁バリア層５は、図４（ａ）の紙面に垂直な方向に微小間隔をおいて整列している。
【００２６】
続いて、フォトリソグラフィ技術により、図５に示すように絶縁バリア層５の上に、発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に平行な方向に距離間隔Ｌ２をあけて、電極層６の絶縁バリア層５側の端部に接する一対の伝熱層１０を形成する。この際、一対の伝熱層１０の間の距離間隔Ｌ２及び伝熱層１０の幅寸法は、絶縁バリア層５の幅寸法Ｗに一致させる。これにより、絶縁バリア層５の長さ方向の両端部は伝熱層１０で覆われ、伝熱層１０で覆われていない絶縁バリア層５の表面露出領域の平面形状は正方形状となる。すなわち、ドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）はほぼ１である。この伝熱層１０は、発熱抵抗部４ａの最高発熱温度よりも融点の高い金属材料により形成する。特にＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも１つを含む高融点金属材料により形成することが好ましい。絶縁バリア層５が伝熱層１０で覆われていると、該伝熱層１０により発熱抵抗部４ａからの熱は該発熱抵抗部４ａの抵抗長方向へ瞬時に逃がされるため、伝熱層１０で覆われていない絶縁バリア層１０の表面露出領域よりもヘッド表面温度が低下する。すなわち、表面露出している正方形状の絶縁バリア層５が各発熱抵抗部４ａの実効発熱領域となる。上記一対の伝熱層１０の間の距離間隔Ｌ２は適宜調整可能であり、この距離間隔Ｌ２を変更することで各発熱抵抗部４ａの実効発熱領域を容易に設定することができる。
【００２７】
伝熱層１０の形成後は、イオンビームエッチング又は逆スパッタにより、絶縁バリア層５、伝熱層１０及び電極層６の新たな膜面を露出させ、後工程で形成する耐磨耗保護層との密着性を確保しておく。この工程においても複数の発熱抵抗部４ａは絶縁バリア層５に覆われているため、エッチングによるダメージを受けることがなく、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗値は変化しない。そして、新たな膜面を露出させた絶縁バリア層５、伝熱層１０及び電極層６の上に、ＳｉＡｌＯＮやＴａ2Ｏ5等の耐摩耗材料からなる耐摩耗保護層７を形成する。以上により、図１及び図２に示すサーマルヘッド１が得られる。
【００２８】
以上の本実施形態によれば、絶縁バリア層５の一部を覆って該絶縁バリア層５の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部４ａで発生された熱を逃がす伝熱層１０を備えるので、この伝熱層１０の平面的な大きさ（距離間隔Ｌ２、長さ寸法Ｌ３、幅寸法）を調整することにより、複数の発熱抵抗部４ａの実効発熱領域及びドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）を容易に変更することができる。特に、複数の発熱抵抗部４ａの平面的な大きさを絶縁バリア層５により長方形状（発熱抵抗部４ａのアスペクト比（Ｌ１／Ｗ）＞＞１）に規定し、さらに、伝熱層１０により複数の発熱抵抗部４ａのドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）を１に近づければ、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗値のばらつきを抑えつつ１印刷ドット（各発熱抵抗部４ａの実効発熱領域）を正方画素とすることができる。
【００２９】
図６及び図７は、本発明を適用したサーマルヘッドの第２実施形態を示す断面図及び平面図である。第２実施形態によるサーマルヘッド１００では、絶縁バリア層５の一部を覆って該絶縁バリア層５の平面的な表面露出面積を定めると共に、複数の発熱抵抗部４ａで発生された熱を逃がす伝熱層２０を備え、この伝熱層２０の上に電極層６が形成されている。より具体的には、伝熱層２０は、絶縁バリア層５及び抵抗層４の上に、複数の発熱抵抗部４ａの抵抗長方向と平行な方向に距離間隔Ｌ２をあけて一対で形成されており、一方の伝熱層２０の上に共通電極６ａが形成され、他方の伝熱層２０の上に複数の個別電極６ｂが形成されている。この伝熱層２０は電極層６の一部として機能する。図６及び図７では、第１実施形態と同様の機能を有する構成要素に対して図１及び図２と同一符号を付してある。
【００３０】
次に、図８及び図９を参照し、図６及び図７に示すサーマルヘッド１００の製造方法の一実施形態について説明する。各図において、（ａ）は製造工程を示す断面図、（ｂ）は製造工程を示す平面図である。絶縁バリア層５を形成するまでの工程は上述した第１実施形態と同様であるから、以下では絶縁バリア層５の形成以降の工程について説明する。
【００３１】
絶縁バリア層５の形成後は、絶縁バリア層５及び抵抗層４の上に、伝熱層２０と電極層６を全面的に成膜する。次に、フォトリソグラフィ技術により、電極層６のパターン形状を規定して不要な電極バリア層６、伝熱層２０、絶縁バリア層６及び抵抗層４を除去する。この工程により、図８に示すように伝熱層２０の上には共通電極６ａと複数の個別電極６ｂが形成され、隣接する個別電極６ｂの間にはギャップ領域８が形成される。同時に、絶縁バリア層５で覆われた抵抗層４は、ギャップ領域８により分割されて複数の発熱抵抗部４ａとなる。複数の発熱抵抗部４ａは、絶縁バリア層５の長さ寸法Ｌ１により長さ寸法（ドット長）がＬ１に規定され、ギャップ領域８により幅寸法（ドット幅）がＷに規定される。これにより、ドット抵抗値は、抵抗層４のシート抵抗×発熱抵抗部４ａのアスペクト比（Ｌ１／Ｗ）となる。複数の発熱抵抗部４ａ及び絶縁バリア層５は、図６（ａ）の紙面に垂直な方向に微小間隔をおいて整列している。
【００３２】
続いて、図９に示すように、フォトリソグラフィ技術により、絶縁バリア層５上の伝熱層２０に、発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に平行な方向に距離間隔Ｌ２を有する開放領域αを形成し、開放領域αから絶縁バリア層５の表面を露出させる。この際、上記距離間隔Ｌ２は絶縁バリア層５の幅寸法Ｗに一致させ、開放領域αから露出させる絶縁バリア層５の平面形状を正方形状とする。すなわち、発熱抵抗部４ａのドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）をほぼ１に等しくする。この工程により、絶縁バリア層５の上に、発熱抵抗部４ａの抵抗長方向に平行な方向に距離間隔Ｌ２をあけた一対の伝熱層２０が得られる。伝熱層１０は、第１実施形態と同様に、発熱抵抗部４ａの最高発熱温度よりも融点の高い金属材料で形成する。特にＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうちの少なくとも１つを含む高融点金属材料により形成することが好ましい。一対の伝熱層２０を形成した以降の工程は、上述した第１実施形態と同様であるから省略する。
【００３３】
この第２実施形態によっても、伝熱層２０によって複数の発熱抵抗部４ａの実効発熱領域が定められるので、この伝熱層１０の平面的な大きさ（互いの距離間隔Ｌ２、長さ寸法Ｌ３、幅寸法）を調整することで、複数の発熱抵抗部４ａの実効発熱領域及びドットアスペクト比（Ｌ２／Ｗ）を容易に変更することができる。
【００３４】
図１０及び図１１は、伝熱層を具備していない従来型サーマルヘッドと伝熱層を具備した本第１実施形態によるサーマルヘッド１において、発熱抵抗部４ａが通電状態であるときのヘッド表面温度を示す発熱分布図である。図１０及び図１１では、従来型サーマルヘッド及び本サーマルヘッド１のドット部を破線により囲んで示してある。図１２に示すように従来型サーマルヘッドは、絶縁バリア層５により各発熱抵抗部４ａの平面的な大きさ（長さ寸法Ｌ１、幅寸法Ｗ）が規定されていて、絶縁バリア層５の表面はすべて露出している。この従来型サーマルヘッド及び第１実施形態によるサーマルヘッドは、両方とも解像度１２００ｄｐｉ程度である。図１０を見ると、従来型サーマルヘッドでは発熱抵抗部４ａの存在している領域が最も高温（図の白色領域）になっていて、長方形状（長方画素）のドット部Ｄ’を得ていることがわかる。一方、図１１をみると、サーマルヘッド１では、発熱抵抗部４ａが存在していて且つ伝熱層１０で絶縁バリア層５が覆われていない領域が最も高温（図の白色領域）になっており、発熱抵抗部４ａが存在していても伝熱層１０で絶縁バリア層５が覆われている領域では上記高温領域よりも温度が低く、電極層６の発熱抵抗部４ａ側の端部とほぼ同等となっていることがわかる。すなわち、印刷動作に寄与するのは発熱抵抗部４ａが存在していて且つ伝熱層１０で絶縁バリア層５が覆われていない領域であり、正方形状（正方画素）のドット部Ｄを得ていることがわかる。
【００３５】
以上の各実施形態では、伝熱層１０（２０）をＣｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ等を含む高融点金属材料により形成し、電極層６をＡｌにより形成しているが、伝熱層１０（２０）と電極層６は同一の高融点金属材料により形成されていてもよい。伝熱層１０（２０）と電極層６を同一の高融点金属材料により形成する場合は、該伝熱層１０（２０）と電極層６を一体に形成することができ、製造工程数を削減できるという利点もある。
【００３６】
以上の各実施形態では、蓄熱層３が放熱性基板２上の全面に形成された全面グレーズタイプのサーマルヘッドについて説明したが、本発明は部分グレーズやリアルエッジ、ダブルグレーズ、ＤＯＳ等の他タイプにも適用可能である。また、シリアルヘッドにもラインヘッドにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態によるサーマルヘッドを示す断面図である。
【図２】同サーマルヘッド（耐摩耗保護層の形成前の状態）を示す平面図である。
【図３】同サーマルヘッドの製造方法の一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図４】図３に示す工程の次に行なわれる一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図５】図４に示す工程の次に行なわれる一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるサーマルヘッドを示す断面図である。
【図７】同サーマルヘッド（耐磨耗保護層の形成前の状態）を示す平面図である。
【図８】同サーマルヘッドの製造方法の一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図９】図８に示す工程の次に行なわれる一工程を示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【図１０】図１２に示す従来型のサーマルヘッドにおいて、複数の発熱抵抗部に通電したときの表面温度状態を示す発熱分布図である。
【図１１】図１に示すサーマルヘッドにおいて、複数の発熱抵抗部に通電したときの表面温度状態を示す発熱分布図である。
【図１２】伝熱層を具備しない従来型サーマルヘッドを示す（ａ）断面図、（ｂ）平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    サーマルヘッド
２    放熱性基板
３    蓄熱層
４    抵抗層
４ａ  発熱抵抗部
５    絶縁バリア層
６    電極層
６ａ  共通電極
６ｂ  個別電極
７    耐摩耗保護層
８    ギャップ領域（穴部）
１０  伝熱層
２０  伝熱層
α    開放領域
【図１】
2005193535.tif 000003
【図２】
2005193535.tif 000004
【図３】
2005193535.tif 000005
【図４】
2005193535.tif 000006
【図５】
2005193535.tif 000007
【図６】
2005193535.tif 000008
【図７】
2005193535.tif 000009
【図８】
2005193535.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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