(57)【要約】【課題】  半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保することが可能なサーマルヘッドを提供する。【解決手段】  ゲルマニウム（Ｇｅ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも一方を含む中間層６を発熱抵抗体層３と電極層４との間に設け、この中間層６を利用して発熱抵抗体層３と電極層４との間をオーミック接触させる。発熱抵抗体層３と電極層４との間の接触抵抗が十分に低下するため、中間層６を備えておらず、発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が大きすぎる従来のサーマルヘッドとは異なり、多結晶シリコンに代表される半導体を使用して発熱抵抗体層３を構成した場合においても、その発熱抵抗体層３の抵抗特性が安定化する。これにより、サーマルヘッド１０の作動特性が確保される。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱抵抗体層と、
この発熱抵抗体層に電気的に接続された電極層と、
これらの発熱抵抗体層と電極層との間に設けられ、前記発熱抵抗体層と前記電極層との間をオーミック接触させるための中間層と
を備えたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記中間層は、ゲルマニウム（Ｇｅ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも一方を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記中間層は、ゲルマニウム、ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ｓｉ−Ｇｅ）、アルミニウム−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｇｅ）、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）、白金、ケイ素−白金化合物（Ｓｉ−Ｐｔ）、アルミニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｐｔ）、アルミニウム−ケイ素−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｐｔ）、ゲルマニウム−白金化合物（Ｇｅ−Ｐｔ）、ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）、アルミニウム−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｇｅ−Ｐｔ）、ならびにアルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）を含む群のうちの少なくとも１種を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項２記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記中間層は、ゲルマニウムおよび白金のうちの少なくとも一方を０．１原子％以上１００原子％以下の範囲内で含んで構成されている
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記電極層は、所定のギャップを挟んで互いに対向配置された第１および第２の電極層を含み、
前記中間層は、前記発熱抵抗体層と前記第１の電極層との間に設けられた第１の中間層と、前記発熱抵抗体層と前記第２の電極層との間に設けられた第２の電極層とを含む
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項６】
前記発熱抵抗体層は、多結晶シリコンを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項７】
さらに、前記発熱抵抗体層および前記電極層を覆うように設けられ、これらの発熱抵抗体層および電極層を保護するための保護層を備え、
この保護層は、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）を有する材料を含んで構成されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項８】
前記電極層は、複数に渡って並列配置されており、
前記中間層は、前記電極層に対応して配置されている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項９】
発熱抵抗体層と、
この発熱抵抗体層に電気的に接続され、前記発熱抵抗体層とオーミック接触するためのオーミック接触促進物質を含む電極層と
を備えたことを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項１０】
前記オーミック接触促進物質は、ゲルマニウム（Ｇｅ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも一方を含むものである
ことを特徴とする請求項９記載のサーマルヘッド。
【請求項１１】
前記オーミック接触促進物質は、ゲルマニウム、ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ｓｉ−Ｇｅ）、アルミニウム−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｇｅ）、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）、白金、ケイ素−白金化合物（Ｓｉ−Ｐｔ）、アルミニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｐｔ）、アルミニウム−ケイ素−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｐｔ）、ゲルマニウム−白金化合物（Ｇｅ−Ｐｔ）、ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）、アルミニウム−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｇｅ−Ｐｔ）、ならびにアルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）を含む群のうちの少なくとも１種を含むものである
ことを特徴とする請求項１０記載のサーマルヘッド。
【請求項１２】
前記電極層は、前記オーミック接触促進物質を０．１原子％以上１００原子％以下の範囲内で含むものである
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【請求項１３】
前記発熱抵抗体層は、多結晶シリコンを含んで構成されている
ことを特徴とする請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば感熱方式の印画装置等に発熱源として搭載されるサーマルヘッドに係り、特に、半導体により構成された発熱抵抗体層を備えたサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱エネルギーを利用して画像を形成する画像形成分野において、発熱源としてサーマルヘッドが広く使用されている。サーマルヘッドは、発熱用の発熱抵抗体層を備えたデバイスであり、このサーマルヘッドを搭載した画像形成装置（例えば感熱方式の印画装置）を使用すれば、発熱抵抗体層において発生した熱エネルギーを利用して画像形成用媒体（例えば感熱紙などの印画媒体）に画像を形成（印画）することが可能である。
【０００３】
図７は、従来のサーマルヘッドの主要部（発熱部１００Ａ）の断面構成を表している。この発熱部１００Ａは、図７に示したように、基板１０１上に、蓄熱用のグレーズ層１０２と、発熱用の発熱抵抗体層１０３と、通電用の一対の電極層１０４（１０４Ａ，１０４Ｂ）と、保護用の保護層１０５とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、図７では、一対の電極層１０４のみを示しているが、この一対の電極層１０４は図中のＹ軸方向に沿って複数組に渡って並列配置されている。
【０００４】
この発熱部１００Ａを構成する発熱抵抗体層１０３は、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）またはタングステン（Ｗ）などの高融点金属の炭化物、酸化物または窒化物を含んで構成されている。また、電極層１０４は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの高導電性材料を含んで構成されている。ところが、高融点金属の炭化物、酸化物または窒化物を使用して発熱抵抗体層１０３を構成した場合には、以下の問題点がある。第１に、例えば、スパッタリングを使用して発熱抵抗体層１０３を大面積に渡って成膜形成すると、その発熱抵抗体層１０３を構成する高融点金属と他の構成元素との間に大きな原子量差があることに起因して成膜面内の組成分布が不均一になるため、発熱抵抗体層１０３の抵抗を均一化することが困難になる。第２に、高融点金属は一般に高温下の耐酸化性が十分でないため、サーマルヘッドの作動時に発生した熱エネルギーの影響を受けて発熱抵抗体層１０３が酸化することに起因して、その発熱抵抗体層１０３の抵抗特性が不安定になる。この場合には、発熱抵抗体層１０３を高温条件下において使用し得ないため、サーマルヘッドによる高速印画が困難となる。
【０００５】
この種のサーマルヘッドの問題点を改善するために、最近では、例えば、ホウ素（Ｂ）やリン（Ｐ）をドープした多結晶シリコンなどの半導体を使用して発熱抵抗体層１０３を構成する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。この技術では、減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）を使用して多結晶シリコンよりなる発熱抵抗体層１０３を成膜形成することにより、その発熱抵抗体層１０３を大面積に渡って成膜形成する場合においても成膜面内の組成分布を均一化することが可能となる。また、多結晶シリコンは、高融点金属の炭化物、酸化物または窒化物などと比較して高温下の耐酸化性に優れているため、発熱抵抗体層１０３の抵抗特性を安定化することが可能となる。特に、多結晶シリコンにホウ素やリンをドープする技術としては、半導体分野において一般的に使用されている既存の半導体プロセスを使用することが可能であるため、その既存の半導体プロセスを使用して発熱抵抗体層１０３を容易に形成することが可能である。
【特許文献１】特開昭６２−１６８３７５号公報
【特許文献２】特開平０１−２１５５６０号公報
【特許文献３】特開平０１−２８３１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、サーマルヘッドの作動特性を確保するためには、例えば、発熱抵抗体層１０３の抵抗特性を可能な限り安定化させる必要がある。しかしながら、従来のサーマルヘッドでは、多結晶シリコンを使用して発熱抵抗体層１０３を構成することにより、熱に起因する抵抗特性の不安定化が解消される一方で、多結晶シリコンなどの半導体により構成された発熱抵抗体層１０３とアルミニウムなどの高導電性材料により構成された電極層１０４とが接触している構造的要因に基づき、熱以外の他の要因に起因して抵抗特性が不安定化し得るという問題があった。この問題は、例えば、Ｐ型の多結晶シリコンを使用して発熱抵抗体層１０３を構成した場合に顕著となる。したがって、サーマルヘッドの作動特性を確保する上では、多結晶シリコンに代表される半導体を使用して発熱抵抗体層１０３を構成した場合においても抵抗特性を安定化することが可能な技術の確立が急務である。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保することが可能なサーマルヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係るサーマルヘッドは、発熱抵抗体層と、この発熱抵抗体層に電気的に接続された電極層と、これらの発熱抵抗体層と電極層との間に設けられ、発熱抵抗体層と電極層との間をオーミック接触させるための中間層とを備えたものである。
【０００９】
本発明の第１の観点に係るサーマルヘッドでは、発熱抵抗体層と電極層との間に中間層が設けられているため、この中間層を介して発熱抵抗体層と電極層との間がオーミック接触する。これにより、発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が十分に低下する。
【００１０】
本発明の第２の観点に係るサーマルヘッドは、発熱抵抗体層と、この発熱抵抗体層に電気的に接続され、発熱抵抗体層とオーミック接触するためのオーミック接触促進物質を含む電極層とを備えたものである。
【００１１】
本発明の第２の観点に係るサーマルヘッドでは、電極層にオーミック接触促進物質が含まれているため、この電極層がオーミック接触促進物質を利用して発熱抵抗体層とオーミック接触する。これにより、発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が十分に低下する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の観点に係るサーマルヘッドによれば、発熱抵抗体層と電極層とが中間層を介してオーミック接触し、これらの発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が十分に低下するため、中間層を備えておらず、発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が大きすぎる従来のサーマルヘッドとは異なり、多結晶シリコンに代表される半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても、その発熱抵抗体層の抵抗特性が安定化する。したがって、半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保することができる。
【００１３】
本発明の第２の観点に係るサーマルヘッドによれば、電極層がオーミック接触促進物質を利用して発熱抵抗体層とオーミック接触し、これらの発熱抵抗体層と電極層との間の接触抵抗が十分に低下するため、半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るサーマルヘッドの構成について説明する。図１は、サーマルヘッド１０の外観構成を表している。
【００１６】
本実施の形態に係るサーマルヘッド１０は、例えば、感熱方式の印画装置（すなわちプリンタ）などに発熱源として搭載されるデバイスである。このサーマルヘッド１０は、例えば、図１に示したように、発熱部１０Ａと、この発熱部１０Ａを駆動させるための駆動部１０Ｂとを備え、発熱部１０Ａが駆動部１０Ｂに搭載された構成を有している。
【００１７】
駆動部１０Ｂは、発熱部１０Ａに通電して駆動させることにより、その発熱部１０Ａの駆動状態を制御するものである。この駆動部１０Ｂは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）製の放熱板１１に対してプリント基板（ＰＣＢ；Print Circuit Board ）１２が部分的に重なるように連結されており、このプリント基板１２の一方の面（上面）にドライバＩＣ（Integrated Curcuit）１３が取り付けられ、かつ他方の面（下面）に外部接続用のコネクタ１４が取り付けられた構成を有している。このドライバＩＣ１３は、発熱部１０Ａを駆動させるためのデバイスであり、例えば、ＩＣ樹脂膜１５中に埋設されている上、さらに、プリント基板１２の一方の面に取り付けられたＩＣカバー１６によりＩＣ樹脂膜１５と共に覆われている。
【００１８】
発熱部１０Ａは、駆動部１０Ｂから通電されることにより駆動して発熱するものであり、例えば、シリコン系の接着剤１７を介して駆動部１０Ｂの放熱板１１に固定されている。なお、発熱部１０Ａの詳細な構成については後述する。
【００１９】
次に、図１〜図３を参照して、発熱部１０Ａの詳細な構成について説明する。図２および図３は発熱部１０Ａの詳細な構成を拡大して表しており、図２は断面構成を示し、図３は平面構成を示している。なお、図２では、図３に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成を示している。
【００２０】
発熱部１０Ａは、例えば、図２に示したように、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；アルミナ）製の基板１上に、グレーズ層２と、発熱抵抗体層３と、一対の電極層４と、保護層５とがこの順に積層された積層構造を有し、発熱抵抗体層３と電極層４との間に、これらの発熱抵抗体層３と電極層４との間をオーミック接触させるための中間層６が設けられた構成を有している。
【００２１】
グレーズ層２は、発熱抵抗体層３において発生した熱を蓄熱することにより、その熱が基板１へ逃げないようにするためのものであり、例えば、ガラスなどの低熱伝導性材料により構成されている。
【００２２】
発熱抵抗体層３は、電極層４を介して通電されることより発熱するものであり、例えば、多結晶シリコン（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ）を含んで構成されている。この多結晶シリコンとしては、例えば、ホウ素（Ｂ）がドープされたＰ型の多結晶シリコンや、リン（Ｐ）がドープされたｎ型の多結晶シリコンなどが挙げられる。
【００２３】
一対の電極層４は、発熱抵抗体層３を通電させるためのものであり、所定のギャップＧを挟んで互いに対向配置された電極層４Ａ（第１の電極層），４Ｂ（第２の電極層）を含んで構成されている。これらの電極層４Ａ，４Ｂは、例えば、いずれもアルミニウム（Ａｌ）などの高導電性材料により構成されている。
【００２４】
保護層５は、サーマルヘッド１０を使用して印画媒体に画像を印画する際に、その印画媒体と接触することに起因して発熱抵抗体層３や電極層４が磨耗または破損することを防止するためのものである。この保護層５は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）およびリン（Ｐ）を有する材料を含んで構成されており、具体的にはシラン（ＳｉＨ4 ）、ジボラン（Ｂ2 Ｈ6 ）およびホスフィン（ＰＨ3 ）等を使用してプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）で成膜されたケイ素−ホウ素ーリン化合物（ＳｉＢＰ）により構成されている。
【００２５】
中間層６は、上記したように、発熱抵抗体層３と電極層４とをオーミック接触させるためのものであり、発熱抵抗体層３と一方の電極層４Ａとの間に設けられた一方の中間層６Ａ（第１の中間層）と、発熱抵抗体層３と他方の電極層４Ｂとの間に設けられた他方の中間層６Ｂ（第２の中間層）とを含んで構成されている。この中間層６の役割に関して簡単に説明すれば、多結晶シリコンなどの半導体により構成された発熱抵抗体層３とアルミニウムなどの高導電性材料により構成された電極層４との間に中間層６が介在することにより、この中間層６を介して発熱抵抗体層３と電極層４とがオーミック接触し、すなわち発熱抵抗体層３と電極層４との間の接触抵抗がその発熱抵抗体層３の抵抗特性に影響を及ぼさない程度まで減少することとなる。この中間層６は、例えば、ゲルマニウム（Ｇｅ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも一方を０．１原子％〜１００原子％の範囲内で含んで構成されている。この中間層６の構成材料としては、例えば、ゲルマニウム、ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ｓｉ−Ｇｅ）、アルミニウム−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｇｅ）、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）、白金、ケイ素−白金化合物（Ｓｉ−Ｐｔ）、アルミニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｐｔ）、アルミニウム−ケイ素−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｐｔ）、ゲルマニウム−白金化合物（Ｇｅ−Ｐｔ）、ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）、アルミニウム−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｇｅ−Ｐｔ）、ならびにアルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）を含む群のうちの少なくとも１種を含む材料が挙げられる。
【００２６】
この発熱部１０Ａでは、例えば、図３に示したように、電極層４（４Ａ，４Ｂ）がＹ軸方向に沿って複数組に渡って並列配置されており、この電極層４の各組ごとに発熱抵抗体層３が同方向に複数に渡って並列配置されている。電極層４のうち、一方の電極層４Ａはコモン電極として機能するものであり、電極層４の各組間で互いに連結されているのに対して、他方の電極層４Ｂはリード電極として機能するものであり、電極層４の各組ごとに互いに分離されている。このリード電極として機能する各電極層４Ｂは、駆動部１０ＢのドライバＩＣ１３（図１参照）に接続されており、このドライバＩＣ１３を通じて互いに独立して通電可能になっている。中間層６は、例えば、電極層４に対応して配置され、その電極層４と同様の構成を有しており、すなわち一方の中間層６Ａは電極層４Ａに対応して互いに連結されており、他方の中間層６Ｂは電極層４Ｂに対応して互いに分離されている。なお、図３では、発熱抵抗体層３および電極層４（４Ａ，４Ｂ）の位置関係を見やすくするために、保護層５の図示を省略していると共に、電極層４に網掛けを施している。
【００２７】
次に、図１〜図３を参照して、サーマルヘッド１０の動作について説明する。
【００２８】
このサーマルヘッド１０では、例えば、感熱方式の印画装置等に駆動部１０Ｂのコネクタ１４を介して接続された状態において、画像パターン情報に基づいてドライバＩＣ１３を通じて電極層４（４Ａ，４Ｂ）が通電されると、この電極層４から供給された電流に基づいて発熱抵抗体層３が発熱することにより、印画用の熱が発生する。このとき発生した熱は、保護層５内を経由したのち、最終的に印画媒体（図示せず）の印画エリアまで伝導する。
【００２９】
この際、発熱抵抗体層３と電極層４との間に中間層６が設けられており、この中間層６を介して発熱抵抗体層３と電極層４とがオーミック接触しているため、これらの発熱抵抗体層３と電極層４との間の接触抵抗が十分に低下する。これにより、発熱抵抗体層３と電極層４との間の電流−電圧特性に関して線形性が得られる。
【００３０】
本実施の形態に係るサーマルヘッド１０では、図１〜図３に示したように、発熱抵抗体層３と電極層４との間に中間層６を設け、この中間層６を利用して発熱抵抗体層３と電極層４とをオーミック接触させるようにしたので、「サーマルヘッド１０の動作」として上記したように、発熱抵抗体層３と電極層４との間の接触抵抗が十分に低下する。この場合には、中間層６を備えておらず、発熱抵抗体層１０３と電極層１０４との間の接触抵抗が大きすぎる従来のサーマルヘッド（図７参照）とは異なり、多結晶シリコンに代表される半導体を使用して発熱抵抗体層３を構成した場合においても、その発熱抵抗体層３の抵抗特性が安定化する。もちろん、この発熱抵抗体層３の抵抗特性に関する安定化傾向は、Ｐ型の多結晶シリコンを使用して発熱抵抗体層３を構成した場合においても得られる。したがって、本実施の形態では、半導体を使用して発熱抵抗体層３を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、サーマルヘッド１０の作動特性を確保することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００３２】
図４および図５は、本実施の形態に係るサーマルヘッドの主要部（発熱部１０Ａ）の詳細な構成を拡大して表しており、図４は図２に対応する断面構成を示し、図５は図３に対応する平面構成を示している。図４では、図５に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面構成を示している。なお、図４および図５では、上記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。
【００３３】
本実施の形態に係るサーマルヘッドは、例えば、図４および図５に示したように、発熱抵抗体層３と電極層４との間に中間層６が設けられていた上記第１の実施の形態のサーマルヘッド１０（図１〜図３参照）とは発熱部１０Ａの構成が異なり、具体的には電極層４（４Ａ，４Ｂ）に代えて電極層２４（２４Ａ，２４Ｂ）を備え、その電極層２４と発熱抵抗体層３との間に中間層６が設けられていない点を除き、そのサーマルヘッド１０と同様の構成を有している。電極層２４は、発熱抵抗体層３を通電させる機能を有しつつ、自ら発熱抵抗体層３とオーミック接触するものであり、アルミニウムなどの高導電性材料により構成され、発熱抵抗体層３とオーミック接触するためのオーミック接触促進物質を含んでいる。この電極層２４は、例えば、オーミック接触促進物質として上記第１の実施の形態において列挙した中間層６の構成材料を含んでおり、具体的にはゲルマニウム（Ｇｅ）および白金（Ｐｔ）のうちの少なくとも一方を０．１原子％〜１００原子％の範囲内で含んでいる。このオーミック接触促進物質としては、例えば、ゲルマニウム、ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ｓｉ−Ｇｅ）、アルミニウム−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｇｅ）、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）、白金、ケイ素−白金化合物（Ｓｉ−Ｐｔ）、アルミニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｐｔ）、アルミニウム−ケイ素−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｐｔ）、ゲルマニウム−白金化合物（Ｇｅ−Ｐｔ）、ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）、アルミニウム−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｇｅ−Ｐｔ）、ならびにアルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム−白金化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ−Ｐｔ）を含む群のうちの少なくとも１種が挙げられる。この電極層２４は、例えば、アルミニウムなどの高導電性材料にオーミック接触促進物質をドープすることにより形成可能である。この電極層２４中におけるオーミック接触促進物質の分布状態は、例えば、全体に渡ってほぼ均一になるようにしてもよいし、あるいは発熱抵抗体層３に近い側においてオーミック接触促進物質の濃度が高くなるように厚さ方向において電極層２４に濃度勾配を設けるようにしてもよい。なお、発熱抵抗体層３は、上記第１の実施の形態と同様に、多結晶シリコンを含んで構成されている。
【００３４】
本実施の形態に係るサーマルヘッドでは、電極層２４がオーミック接触促進物質を含むようにしたので、その電極層２４がオーミック接触促進物質を利用して自ら発熱抵抗体層３とオーミック接触する。したがって、発熱抵抗体層３と電極層２４との間の接触抵抗が十分に低下するため、上記第１の実施の形態と同様の作用により、半導体を使用して発熱抵抗体層３を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、サーマルヘッドの作動特性を確保することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態のサーマルヘッドに関する上記以外の構成および動作は上記第１の実施の形態と同様である。
【実施例】
【００３６】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００３７】
上記各実施の形態において説明した本発明のサーマルヘッドを代表して、上記第１の実施の形態において図１〜図３に示したサーマルヘッドを使用して抵抗特性試験を行ったところ、図６に示した結果が得られた。図６はサーマルヘッドの抵抗特性の変化を表しており、「横軸」は規格化した印加電力比（規格化印加電力比）を示し、「縦軸」は抵抗変化率（％）を示している。サーマルヘッドの主要な構成としては、発熱抵抗体層、電極層および中間層をそれぞれ多結晶シリコン、アルミニウムおよびアルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）で構成した。なお、本発明のサーマルヘッドの抵抗特性の変化を調べる際には、その性能を比較評価するために、図７に示した従来のサーマルヘッドの抵抗特性の変化も同様に調べた。図６に示した「○」は本発明のサーマルヘッドに関する結果を示し、「△」は従来のサーマルヘッドに関する結果を示している。上記した「規格化印加電力比」とは、従来のサーマルヘッドの電極層間に６００００回に渡ってパルス電圧を変化（増加）させながら印加することにより、初期抵抗値（パルス電圧を印加する前の抵抗値）に対して抵抗変化率が±３％に至ったときの印加電力Ｗ１を調べると共に、本発明のサーマルヘッドにも同様にパルス電圧を変化（増加）させながら印加することにより印加電力Ｗ１に対応する印加電力Ｗ２を調べ、その印加電力Ｗ１を１としたときの印加電力比Ｗ２／Ｗ１を表している。
【００３８】
図６に示した結果から判るように、サーマルヘッドの抵抗変化率は、本発明（○）および従来（△）のいずれの場合においても、規格化印加電力比が大きくなるにしたがって負の方向に大きくなった。しかしながら、本発明と従来との間で抵抗変化率の変化状況を比較すると、従来では規格化印加電力比＝１．０近傍において急激に負の抵抗変化率が大きくなったのに対して、本発明では規格化印加電力比＝３．０近傍において急激に負の抵抗変化率が大きくなった。より具体的には、サーマルヘッドの抵抗変化率に関する実用上の基準値を抵抗変化率＝−３．０％と設定し、すなわちサーマルヘッドの実用上の抵抗変化率を−３．０％以内に留めたいとした場合、抵抗変化率＝−３．０％となる規格化印加電力比は、従来において規格化印加電力比＝約１．０であるのに対して、本発明において規格化印加電力比＝約３．５であり、本発明では従来よりも３倍以上大きくなった。このことから、本発明のサーマルヘッドでは、従来のサーマルヘッドとは異なり、多結晶シリコンに代表される半導体を使用して発熱抵抗体層を構成した場合においても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保することができることが確認された。
【００３９】
なお、具体的にデータを示して説明しないが、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）に代えて、上記第１の実施の形態において列挙したゲルマニウム系および白金系の一連の材料を使用して中間層を構成したサーマルヘッドの抵抗特性の変化を調べたところ、これらのサーマルヘッドに関しても図６に示した結果と同様の結果が得られた。このことから、アルミニウム−ケイ素−ゲルマニウム化合物（Ａｌ−Ｓｉ−Ｇｅ）を使用して発熱抵抗体層を構成したサーマルヘッドに限らず、他のゲルマニウム系および白金系の一連の材料を使用して中間層を構成したサーマルヘッドにおいても抵抗特性を安定化し、作動特性を確保し得ることが確認された。
【００４０】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記各実施の形態実施例に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、上記各実施の形態および実施例では、発熱抵抗体層３と電極層４，２４とをオーミック接触させるための材料としてゲルマニウム系や白金系の材料を使用するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、発熱抵抗体層３と電極層４，２４とをオーミック接触させ得る限り、ゲルマニウム系や白金系の材料以外の他の材料を使用するようにしてもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係るサーマルヘッドは、半導体により構成された発熱抵抗体層を備えたサーマルヘッドに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るサーマルヘッドの外観構成を表す図である。
【図２】図１に示した発熱部の断面構成を拡大して表す断面図である。
【図３】図１に示した発熱部の平面構成を拡大して表す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るサーマルヘッドのうちの発熱部の断面構成を表す断面図である。
【図５】図４に示した発熱部の平面構成を表す平面図である。
【図６】サーマルヘッドの抵抗特性の変化を表す図である。
【図７】従来のサーマルヘッドの主要部の断面構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…基板、２…グレーズ層、３…発熱抵抗体層、４（４Ａ，４Ｂ），２４（２４Ａ，２４Ｂ）…電極層、５…保護層、６（６Ａ，６Ｂ）…中間層、１０…サーマルヘッド、１０Ａ…発熱部、１０Ｂ…駆動部、１１…放熱板、１２…プリント基板、１３…ドライバＩＣ、１４…コネクタ、１５…ＩＣ樹脂膜、１６…ＩＣカバー、１７…接着剤、Ｇ…ギャップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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