(57)【要約】【課題】  サーマルヘッドの動作における高速熱応答性に優れ、その高速化および高画質化が容易になるサーマルヘッドを提供する。【解決手段】  放熱基板１１上に抵抗体基板部１２Ａと駆動回路基板部１２Ｂが設けられ、支持基板１３表面にタリウムテルライドからなる導電性熱抵抗層１４ａと絶縁体薄膜からなる絶縁分離層１４ｂが積層した保温層１４が形成される。そして、これ等を被覆する発熱抵抗体１５と、この発熱抵抗体１５上に共通電極１６ａおよび個別電極１６ｂが形成され、それ等の間隙Ｇ部分が発熱部１７となる。そして、発熱部１７を被覆する保護層１８が形成される。なお、駆動回路基板１９上の駆動ＩＣ２０がボンディングワイヤーＷにより個別電極１６ｂと電気接続し、これ等を封止材２１が気密封止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、前記支持基板の表面に形成した保温層と、前記保温層を含む前記支持基板の表面に形成した発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体上に間隙を設けて形成した電極を複数組配列して成る発熱素子群と、前記電極の間隙部分に露出する前記発熱抵抗体を前記発熱素子の発熱部とし、前記発熱部を少なくとも被覆する保護層と、を有するサーマルヘッドにおいて、
前記保温層は、タリウム−テルル系化合物からなる導電性熱抵抗層と、前記導電性熱抵抗層上の絶縁体薄膜からなる絶縁分離層を備えていることを特徴とするサーマルヘッド。
【請求項２】
前記導電性熱抵抗層は、その熱伝導率が０．８５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッド。
【請求項３】
前記導電性熱抵抗層は、銅、ガリウム、ゲルマニウム、銀、インジウム、錫、アンチモン、鉛あるいはビスマスを含むタリウム−テルル三元系化合物からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のサーマルヘッド。
【請求項４】
前記導電性熱抵抗層は、その熱伝導率が０．４Ｗ／ｍ・Ｋを超えないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
【請求項５】
前記絶縁分離層は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜あるいはシリコン酸窒化膜からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一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、感熱方式、熱転写方式等により記録媒体に記録を行うためのサーマルヘッド、特にその動作の高速化および高画質化が容易になるサーマルヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
サーマルヘッドは、その基板上に配置された発熱抵抗体を発熱させ、例えば感熱紙、インクリボン、印画紙等の記録媒体により文字や図形などから成る画像等を形成する。そして、電子写真機、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンター、イメージャー、シールプリンター等の各記録機器の出力用デバイスとして広く利用されている。通常、サーマルヘッドは、上記発熱抵抗体を設けた抵抗体基板部および駆動ＩＣを搭載した駆動回路基板部などを、放熱基板の一主面上に載置した構造になっている。図５はその一例を示し、ヘッド面上に記録媒体が搬送される方向（副走査方向）における断面図である。
【０００３】
図５に示すように、従来のサーマルヘッドでは、放熱基板１０１の主面上に抵抗体基板部１０２Ａおよび駆動回路基板部１０２Ｂが隣接して設けられる。抵抗体基板部１０２Ａでは、放熱基板１０１の主面上に支持基板１０３が貼着され、支持基板１０３上に保温層となるグレーズ層１０４がヘッド面上の上記記副走査方向に直交する方向（主走査方向）に延在して形成される。ここで、グレーズ層１０４の形成では、通常、厚膜技術であるガラスペースト、エポキシ樹脂等の塗布およびその焼成やキュアー（熱硬化）処理が用いられる。
【０００４】
そして、グレーズ層１０４表面を被覆して発熱抵抗体１０５が形成され、この発熱抵抗体１０５上に、共通電極１０６ａおよび個別電極１０６ｂが間隙Ｇを挟んで対向して配置されている。ここで、共通電極１０６ａおよび個別電極１０６ｂからなる一対の電極１０６が発熱抵抗体１０５に重層して電気接続している。そして、これ等の間隙Ｇで露出する発熱抵抗体が発熱部１０７となる。この発熱部１０７とこれに通電する一対の電極１０６が１つの発熱素子となり、サーマルヘッドの主走査方向に所要ピッチ（ｄｐｉ：ドット／インチ）の発熱素子アレイとして１列に配列される構造になる。更に、後述するボンディングワイヤー接続のために個別電極１０６ｂの縁端部が露出され全体が保護層１０８により被覆される。
【０００５】
一方、駆動回路基板部１０２Ｂは、放熱基板１０１に貼着した駆動回路基板１０９等から構成され、その基板表面に回路パターン（不図示）等が形成され、また駆動ＩＣ１１０等が搭載されている。そして、抵抗体基板部１０２Ａの上記通電用電極と駆動回路基板部１０２Ｂの駆動ＩＣ１１０との間、および、駆動ＩＣ１１０と駆動回路基板部１０２Ｂの回路パターンとの間などがボンディングワイヤーＷで電気的に接続されている。そして、これ等のボンディングワイヤーＷおよび駆動ＩＣ１１０は、例えばエポキシ樹脂からなる封止材１１１によって気密封止され保護されている。
【０００６】
上記サーマルヘッドを用いた画像形成では、例えばインクリボンや印画紙（図示せず）が、発熱部１０７領域上の保護層１０８といわゆるプラテンローラとの間で挟圧され、副走査方向に所定の速度で搬送される。そして、矩形のパルス電圧が通電されて発熱した発熱部１０７によって、例えばインクリボンが加熱され、その熱により印画あるいはオーバーコート処理等がなされる。
【０００７】
なお、上記したような構成のサーマルプリントヘッドは特許文献１などに記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２６２８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したようなサーマルヘッドは、ヘッドの主走査方向に沿って厚膜技術で形成されるグレーズ層１０４にあっては、その動作における高速化および高画質化に限界を有する。それは、従来技術では、サーマルヘッドの発熱部１０７の発熱および放熱における高速熱応答性の向上が難しくなるからである。
【００１０】
通常、サーマルヘッドの動作においては、記録媒体への印画時間と無印画時間が存在する。そして、ヘッド動作の高速化のためには、印画時間と共に無印画時間の短縮が必須になる。上述したグレーズ層１０４の場合、その蓄熱を利用し印画前の発熱部１０７の温度を下げ過ぎないように制御し、印画時において短時間で発熱温度が上昇するようになっている。ここでは、蓄熱特性が高いほど印画時間は短縮される。しかし、一の発熱素子による印画がなされると、発熱によりその周辺のグレーズ層１０４の温度が上昇し蓄熱が生じる。そして、一の発熱素子の印画に引き続いて行われる隣接する他の発熱素子の印画においてその放熱が充分でないと、印画の尾引き現象により印画点の切れが劣化して、副走査方向での画質にじみが顕在化し視認されるようになる。
【００１１】
このために、特に隣接する発熱素子の印画にあっては、グレーズ層１０４の熱履歴制御として、その放熱を保証するための適宜な無印画時間の確保が必須になり、その無印画時間の短縮が制限されるようになる。このように、従来のサーマルヘッドにおけるグレーズ層１０４では、印画時間と無印画時間の両方を短縮することが難しいため、サーマルヘッド動作の高速化と高画質化の限界は避けられない。
【００１２】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、サーマルヘッドの動作における高速熱応答性に優れ、その高速化および高画質化の限界を容易に取り除くことができるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明にかかるサーマルヘッドは、支持基板と、前記支持基板の表面に形成した保温層と、前記保温層を含む前記支持基板の表面に形成した発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体上に間隙を設けて形成した電極を複数組配列して成る発熱素子群と、前記電極の間隙部分に露出する前記発熱抵抗体を前記発熱素子の発熱部とし、前記発熱部を少なくとも被覆する保護層と、を有するサーマルヘッドにおいて、前記保温層は、タリウム−テルル系化合物からなる導電性熱抵抗層と、前記導電性熱抵抗層上の絶縁体薄膜からなる絶縁分離層を備えている、構成になっている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成により、サーマルヘッドの発熱部が高速熱応答性に優れ、サーマルヘッドの動作における高速化および高画質化が促進される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態にかかるサーマルヘッドの一例を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態の場合と従来技術の場合とでサーマルヘッドの熱応答特性を比較した発熱部表面温度と経過時間のシミュレーション結果のグラフ。
【図３】本発明の実施形態にかかるサーマルヘッドの第１の変形例を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態にかかるサーマルヘッドの第２の変形例を示す断面図。
【図５】従来技術におけるサーマルヘッドの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態にかかるサーマルヘッドについて図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は一部省略される。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なる。
【００１７】
図１は本実施形態にかかるサーマルヘッドの一例を示す断面図である。同図のサーマルヘッド１０の放熱基板１１の主面上に設けられた抵抗体基板部１２Ａおよび駆動回路基板部１２Ｂのうち、抵抗体基板部１２Ａの放熱基板１１の主面上に耐熱性および熱伝導性のよい支持基板１３が貼着されている。そして、導電性熱抵抗層１４ａおよびこの導電性熱抵抗層１４ａを被覆する絶縁分離層１４ｂが支持基板１３上の主走査方向に沿って形成されている。これ等の導電性熱抵抗層１４ａと絶縁分離層１４ｂが蓄熱層といわれる保温層１４となる。そして、この保温層１４の絶縁分離層１４ｂ表面、支持基板１３表面を被覆して発熱抵抗体１５が形成されている。
【００１８】
その他は、従来技術で説明したのと同様に、発熱抵抗体１５に重層して電気接続する共通電極１６ａおよび個別電極１６ｂが間隙Ｇを挟んで対向して配置されている。この間隙Ｇで露出する発熱抵抗体１５が発熱部１７となる。このようにして、発熱素子の発熱部１７は上記保温層１４上に形成される。そして、共通電極１６ａと個別電極１６ｂから成る一対の電極１６および発熱部１７を１つの発熱素子として、サーマルヘッドの主走査方向に、所要数になる発熱素子アレイが一列に配置される。ここで、１つの発熱素子はいわゆる１ビット構成の発熱部１７を有する。そして、後述するボンディングワイヤー接続のために個別電極１６ｂの縁端部が露出され全体が熱伝導性のよい保護層１８により被覆される。
【００１９】
また、駆動回路基板部１２Ｂは、従来技術で説明したのと同様に、放熱基板１１に貼着した駆動回路基板１９を有し、その基板表面に回路パターン等が形成され、駆動ＩＣ２０等が搭載されている。この駆動ＩＣ２０と上記個別電極１６ｂおよび回路パターンとの間はボンディングワイヤーＷで電気的に接続され、ボンディングワイヤーＷおよび駆動ＩＣ２０は例えばエポキシ樹脂からなる封止材２１によって気密封止されている。
【００２０】
上記サーマルヘッド１０を用いた記録媒体への画像形成では、その記録媒体が、発熱部１７領域上の保護層１８といわゆるプラテンローラとの間で挟圧され、副走査方向に所定の速度で搬送される。ここで、特定の発熱素子の個別電極１６ｂが選択されて接地電位にされ、例えば数十Ｖに印加されている共通電極１６ａとの間でパルス電圧の通電が行われて、その発熱部１７が発熱する。そして、記録媒体が発熱部１７により加熱され、その熱により印画等がなされる。
【００２１】
上記サーマルヘッド１０において、放熱基板１１は例えばＡｌ（アルミニウム）金属から成り、支持基板１３は、通常、耐熱性を有する絶縁体材料からなる支持基板であり、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）セラミックスの他に、Ｓｉ（シリコン）、石英、ＳｉＣ（炭化ケイ素）等により構成される。そして、この支持基板１３は熱伝導性のよい両面テープ、シリコン樹脂等の接着剤により放熱基板１１表面に貼着される。
【００２２】
導電性熱抵抗層１４ａは、少なくともＴｌ（タリウム）とＴｅ（テルル）を含むＴｌ−Ｔｅ系化合物いわゆるタリウムテルライドからなる。その無機化合物としては、Ａｇ（銀）との三元系化合物であるＡｇ８Ｔｌ２Ｔｅ５、Ａｇ９ＴｌＴｅ５、ＡｇＴｌＴｅ、Ａｇ５ＴｌＴｅ３、ＡｇＴｌ３Ｔｅ２が挙げられる。また、二元系化合物としてＴｌ２Ｔｅ、Ｔｌ２Ｔｅ３がある。さらに他の三元系化合物として、ＴｌＧａＴｅ２、ＴｌＩｎＴｅ２、Ｔｌ２ＧｅＴｅ３、Ｔｌ９ＢｉＴｅ６、Ｔｌ９ＣｕＴｅ５、Ｔｌ４ＳｎＴｅ３、Ｔｌ４ＰｂＴｅ３、Ｔｌ９ＳｂＴｅ６等の金属間化合物が挙げられる。更に、無機化合物はその組成が正整数にならない固溶体の状態にあってもよい。いずれにしても、このような化合物は、半導体材料として導電性を有しているが通常の金属材料と異なりその熱伝導率が低いものになっている。
【００２３】
上述したサーマルヘッド１０の動作にあって、その印画時における発熱部１７の発熱温度への昇温は、導電性熱抵抗層１４ａの熱伝導率が小さくなる程その断熱効果により短時間になされる。サーマルヘッドの発熱部１７では、昇温時の熱応答特性はその熱容量と放熱量が低減するほど高くなる。しかし、印画時では、上記発熱部１７に記録媒体が狭圧され、発熱部１７の全体の熱容量は上記記録媒体の熱容量の一部が熱負荷として加算されたものになるため、発熱部１７の熱容量が少しばかり低減してもその効果は小さい。一方、上記導電性熱抵抗層１４ａの熱伝導率の低減による放熱量の低減は大きな効果として現れる。
【００２４】
そこで、上記無機化合物としては、従来技術で多用されるガラスペーストの印刷とその焼成による酸化珪素膜からなるガラス膜の熱伝導率以下にすることが好ましい。酸化珪素膜の熱伝導率は、０．８５〜２Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり含有される不純物により異なる。上記化学式の無機化合物は、その熱伝導率が０．８５Ｗ／ｍ・Ｋ以下となるものであるが、その熱伝導率が０．４Ｗ／ｍ・Ｋ以下になると好適である。
【００２５】
上記放熱量は、導電性熱抵抗層１４ａの熱伝導率と共にその膜厚に依存し、膜厚の増加によっても低減するようになる。ここで、導電性熱抵抗層１４ａは後述するように薄膜技術となる蒸着法、スパッタ法等で成膜する。この場合、その形成速度は厚膜技術の場合に較べて小さく、サーマルヘッドの生産性を考慮するとその膜厚は２０μｍ程度が上限になる。この上限膜厚を考慮して、その熱伝導率は０．４Ｗ／ｍ・Ｋ以下が好ましい。
【００２６】
他方、その印画後における発熱部１７の発熱温度からの降温は、発熱部１７の熱容量が小さくなるほど短時間になる。この場合、上記発熱部１７は記録媒体との狭圧が解かれて切り離されることから、発熱部１７の全体熱容量は主に発熱部固有の熱容量に近いものになる。そして、その熱容量を構成する導電性熱抵抗層１４ａの熱容量の低減は、降温時の熱応答特性を高くする上で大きな効果として現れる。上記無機化合物は、その温度に依存する導電性を有しており、例えば従来技術で説明したグレーズ層を構成する酸化珪素あるいは樹脂に較べてその比熱を大きく低下させ、導電性熱抵抗層１４ａの熱容量を低減させる。
【００２７】
この導電性熱抵抗層１４ａの熱容量は、その比熱と膜厚の積の値になることから、膜厚の低減によっても小さくなる。しかし、膜厚が低減すると逆に放熱量が大きくなる。そして印画時における熱応答特性が低下する。そこで、導電性熱抵抗層１４ａの膜厚は２μｍ以上が好ましくなる。
【００２８】
絶縁分離層１４ｂは、導電性熱抵抗層１４ａと上記発熱抵抗体１５の間を電気的に絶縁する絶縁体薄膜である。このような絶縁体薄膜としては、例えばＳｉＯ２膜（シリコン酸化膜）、ＳｉＯＮ膜（シリコン酸窒化膜）あるいはＳｉＮ膜（シリコン窒化膜）が挙げられる。ここで、これ等の絶縁体薄膜は、例えばスパッタ法、ＣＶＤ（化学気相成長）法等を用いた薄膜技術により成膜される。
【００２９】
上記絶縁体薄膜の膜厚は０．１μｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。０．１μｍ以上の膜厚であると、支持基板１３上に亘り絶縁体薄膜の絶縁信頼性が確保される。また、この絶縁体薄膜は、保温層１４の一部になることから、その膜厚が１０μｍを超えてくると、保温層１４の熱容量の増大により発熱部１７の降温時の熱応答特性を劣化させる。また、絶縁体薄膜の低い成膜速度におけるサーマルヘッドの生産性を考慮しても、その膜厚は１０μｍ程度が上限になる。
【００３０】
発熱抵抗体１５は、例えばＴａＳｉＯ、ＮｂＳｉＯ、ＴａＳｉＮＯ、ＴｉＳｉＣＯ系の電気抵抗体材料からなる。そして、共通電極１６ａおよび個別電極１６ｂの通電用電極となる一対の電極１６は低抵抗になるほど好ましく、例えば、Ａｌ、Ｃｕ（銅）あるいはＡｌＣｕ合金等の金属を主材料に構成される。
【００３１】
そして、保護層１８は、ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、ＳｉＯＮ膜あるいはＳｉＣ膜等の硬質で緻密な熱伝導性のある絶縁体材料からなる。ここで、保護層１８の最表面に少なくともＳｉとＣ（炭素）が含まれていると熱伝導性が高くなり好適である。この保護層１８は、発熱素子アレイの一対の電極１６および発熱部１７を被覆し記録媒体の圧接あるいは摺接による磨耗、並びに大気中に含まれている水分等の接触による腐食から保護する機能を有する。
【００３２】
次に、上記サーマルヘッド１０の製造方法について述べる。先ず、アルミナからなり副走査方向の幅が数ｍｍ程度、板厚が０．５ｍｍ〜１ｍｍの細長の支持基板１３を用意する。
【００３３】
次に、蒸着法、スパッタ法等の成膜により、膜厚が１μｍ〜２０μｍ程度、好ましくは２μｍ〜５μｍの範囲の導電性熱抵抗層１４ａを堆積させる。更に、スパッタ装置やその他のＣＶＤのような成膜装置により、膜厚が０．１μｍ〜１０μｍ程度になるＳｉＯ２膜、ＳｉＯＮ膜あるいはＳｉＮ膜等の絶縁体薄膜からなる絶縁分離層１４ｂを導電性熱抵抗層１４ａ表面に堆積させる。上記成膜装置により成膜した絶縁体薄膜は、従来技術の厚膜技術により形成するグレーズ層に較べて、上述した薄い膜厚の場合でもその平面平滑性に優れる。なお、従来技術における酸化珪素膜やエポキシ樹脂等からなるグレーズ層では、充分な表面平滑性および均一性を確保するためにその膜厚は２０μｍ以上を必要としていた。
【００３４】
次に、絶縁分離層１４ｂ表面あるいは支持基板１３表面上に、例えばスパッタ法により膜厚が０．０５μｍ程度のＴａＳｉＯ２膜を成膜し、引き続いて、スパッタ法により上記発熱抵抗体１５を被覆して例えば膜厚が０．５μ程度のＡｌ膜、ＡｌＣｕ合金膜等の電極膜を成膜する。そして、フォトエングレービングプロセスにより、発熱素子アレイの通電用電極になる共通電極１６ａおよび個別電極１６ｂと発熱抵抗体１５をパターニング形成する。フォトエングレービングプロセスは、基本的には、フォトリソグラフィ技術によるエッチングマスクの作製およびこのエッチングマスクを用いた選択的なエッチング加工の工程からなる。
【００３５】
更に、フォトエングレービングプロセスにより、上記電極膜をエッチングして間隙Ｇを形成し発熱部１７を形成する。このようにして、各発熱素子の発熱部１７は保温層１４における絶縁分離層１４ｂ上に形成される。
【００３６】
その後、スパッタ法により全面を被覆する保護層１８を成膜する。ここで、保護層１８は、例えば膜厚が２μｍ〜５μｍ程度に堆積される。
【００３７】
次に、上記抵抗体基板部１２Ａおよび例えばベアチップの駆動ＩＣ２０が予め組み込まれている駆動回路基板部１２Ｂをアルミ板等から成る放熱基板１１上に接着剤を介して載置し固着させる。そして、発熱素子アレイの全ての個別電極１６ｂを駆動ＩＣ２０の出力側のボンディングパッドに例えばＡｌ線あるいはＡｕ線から成るボンディングワイヤーＷで電気接続する。また、駆動ＩＣ２０の入力側のボンディングパッドを駆動回路基板１９の回路パターンにボンディングワイヤーＷで電気接続する。最後に、周知の実装技術により駆動ＩＣ２０およびボンディングワイヤーＷを封止材２１により気密封止する。このようにして、本実施形態のサーマルヘッド１０が出来上がる。
【００３８】
本実施形態のサーマルヘッドと従来技術で説明したサーマルヘッドとの熱応答特性の比較を図２のグラフにより説明する。同図は、本発明の実施形態の場合と従来技術の場合とでサーマルヘッドの熱応答特性を比較したシミュレーション結果のグラフである。ここで、図１および図５に示す構造のサ−マルヘッドの発熱素子において、その一対の電極に同じ矩形の１パルス電圧が印加され発熱するときの発熱部表面の温度変化が示されている。但し、このシミュレーションでは、サーマルヘッドそのものの熱応答特性を検討するため、サーマルヘッドの発熱部に記録媒体が接するときに生じる熱負荷については度外視した。
【００３９】
また、上記検討では、それぞれのサーマルヘッドにおいて、保温層１４とグレーズ層１０４の他は同一の構造とした。そして、保温層１４では、導電性熱抵抗層１４ａは５μｍ厚のＴｌ２Ｔｅ膜とし、絶縁分離層１４ｂは０．２μｍ厚のＳｉＯ２膜とした。一方、グレーズ層１０４は９０μｍ厚の酸化珪素膜とした。ここで、Ｔｌ２Ｔｅ膜の熱伝導率は０．４Ｗ／ｍ・Ｋであり、酸化珪素膜の熱伝導率は０．８５Ｗ／ｍ・Ｋとした。また、Ｔｌ２Ｔｅ膜およびＳｉＯ２膜の比熱はそれぞれ１４０Ｊ／ｋｇ・Ｋ、７００Ｊ／ｋｇ・Ｋとした。なお、Ｔｌ２Ｔｅ膜の融点は４１０℃程度になる。
【００４０】
図２の結果では、特性Ａが本発明の場合であり、特性Ｂが従来技術の場合である。１パルス電圧において発熱部の通電ＯＮ、ＯＦＦにより生じる発熱部表面温度はその昇温と降温では、従来のサーマルヘッドの発熱部の昇温でその温度のピーク値を２００℃とすると、本実施形態のサーマルヘッドではそのピ−ク値が１５０℃程度と低い。しかし、昇温速度が大きいため必要な温度まで早く到達することができる。これは、本実施形態の場合、導電性熱抵抗層１４ａの熱伝導率が低減し、また保温層１４の熱容量が低減するからである。
【００４１】
また、発熱部の降温速度は、従来技術のサーマルヘッドの場合よりも本実施形態のサーマルヘッドの方が極めて大きく、温度は速やかに低下する。本実施形態の場合、導電性熱抵抗層１４ａの熱容量が低減するからである。これ等の効果では、保温層１４の比熱、熱伝導率の低減と共に導電性熱抵抗層１４ａの膜厚の低減効果が現れている。このように本実施形態のサーマルヘッドでは、その発熱部の熱応答特性が従来技術のものに較べて極めて大きく向上することが判る。
【００４２】
上記の比較結果は、グレーズ層１０４がエポキシ樹脂からなる従来技術の場合であっても同様である。エポキシ樹脂の場合は、その熱伝導率は０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度に小さくなるものの、その比熱が１１００Ｊ／ｋｇ・Ｋ程度と極めて高くなるからである。
【００４３】
次に、本実施形態の変形例について図３，４を参照して説明する。図３および図４はそれぞれサーマルヘッドの第１の変形例および第２の変形例を示し、図１と同様にサーマルヘッドの副走査方向における断面図である。図３に示す第１の変形例では、図１の保温層１４が平坦になったいわゆるＦＧ（Flat Glaze）構造と異なり、支持基板１３表面の所定の箇所に凸状領域１３ａが設けられる。そして、この凸状領域１３ａに発熱部１７が形成される。このような構造であると、圧接する記録媒体の発熱部１７に対する密着性が高くなり、発熱部１７の蓄熱性が良好になり低消費電力化が促進される。
【００４４】
上記凸状領域１３ａの作製では、支持基板１３の表面をパーシャルエッチング（ＰＥ）し、発熱部１７が形成される領域を部分的に盛り上る構造にする。その後に、図１で説明したのと同じようにして、支持基板１３表面上に保温層１４、発熱抵抗体１５、一対の電極１６、保護層１８を順次に形成する。
【００４５】
これに対して、図４に示す第２の変形例では、保温層１４の絶縁分離層１４ｂ表面の所定の箇所に凸状領域１４ｃが設けられる。そして、この凸状領域１４ｃに発熱部１７が形成される。この凸状領域１４ｃの作製では、絶縁分離層１４ｂの表面をパーシャルエッチング（ＰＥ）し、発熱部１７が形成される領域を部分的に盛り上る構造にする。その後、図１で説明したのと同じようにして、発熱抵抗体１５、一対の電極１６、保護層１８を順次に形成する。
【００４６】
本実施形態では、サーマルヘッドの発熱部が配置される保温層１４は、タリウム−テルル系化合物からなる導電性熱抵抗層１４ａと、この導電性熱抵抗層１４ａ上の絶縁体薄膜からなる絶縁分離層１４ｂを備えている。上記導電性熱抵抗層１４ａは、従来技術で用いられているグレーズ層の場合に較べて、その熱容量と共に熱伝導率が小さくなる。そのために、サーマルヘッド上の発熱部１７の昇温／降温における熱応答特性が大きく向上する。そして、保温層１４の蓄熱は従来の場合に較べて必要でなくなる。
【００４７】
このため、発熱素子アレイの発熱素子の印画において、隣接する発熱素子による蓄熱の影響が大きく低減する。そして、従来技術で説明したような熱履歴制御すなわちその放熱を保証するための適宜な無印画時間を少なくすることができ、隣接する発熱素子を印画する場合の無印画時間の短縮が可能になる。
【００４８】
また、発熱部の熱応答特性が高くなることから、印画時において短時間で印画のための所要温度に昇温するようになり、発熱素子における印画時間の短縮が容易になる。そして、発熱素子へのパルス電圧の通電サイクルが上がり高速化が容易になる。
【００４９】
そして、発熱部１７の放熱が充分に行えることから、印画点の切れが向上し、副走査方向での画質にじみが無くなる。以上のようにして、本実施形態のサーマルヘッドは、その動作における高速化と高画質化が可能になる。
【００５０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００５１】
例えば、本実施形態のサーマルヘッドの保温層１４において、導電性熱抵抗層１４ａはヘッド上において島状あるいはその主走査方向に延在する帯状に形成された構造であってもよい。
【００５２】
また、導電性熱抵抗層１４ａと支持基板１３の間にＳｉＯ２膜、ＳｉＯＮ膜あるいはＳｉＮ膜のような薄膜形成技術により形成される絶縁体薄膜が介挿する構造になっていてもよい。
【００５３】
また、導電性熱抵抗層１４ａは異種のタリウムテルライドが積層する構造になっていてもよい。
【００５４】
更に、保温層１４は、上記導電性熱抵抗層１４ａと絶縁分離層１４ｂの積層構造が多層に積み上げられる構成になってもよい。
【００５５】
上述した実施形態のサーマルヘッドは、１つの発熱素子で１ドットの印字を行う構造のものであったが、１つの発熱素子で２ドットの印字が可能な発熱部およびその通電用電極を有する構造になってもよい。
【００５６】
また、上記サーマルヘッドは、その発熱部が支持基板の端部近傍に配置されるいわゆるニアエッジ構造になっていてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態にあっては、この駆動回路基板部１２Ｂはサーマルヘッド１０とは別のところに配置されても構わない。例えば、記録機器の制御装置に取り付けられて例えば駆動ＩＣ２０の出力がフレキシブル配線板の回路配線を通って抵抗体基板部１２Ａに伝送されるようになっていてもよい。
【００５８】
また、サーマルヘッドにおいて、駆動ＩＣ２０が駆動回路基板１９でなく、支持基板１３上に搭載されるようになっていてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１１…放熱基板，１２Ａ…抵抗体基板部，１２Ｂ…駆動回路基板部，１３…支持基板，１３ａ，１４ｃ…凸状領域，１４…保温層，１４ａ…導電性熱抵抗層，１４ｂ…絶縁分離層，１５…発熱抵抗体，１６…一対の電極，１６ａ…共通電極，１６ｂ…個別電極，１７…発熱部，１８…保護層，１９…駆動回路基板，２０…駆動ＩＣ，２１…封止材，Ｇ…間隙，Ｗ…ボンディングワイヤー
【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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