JP2000153630A - サーマルプリントヘッド、およびその製造方法 - Google Patents
サーマルプリントヘッド、およびその製造方法Info
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- JP2000153630A JP2000153630A JP32901298A JP32901298A JP2000153630A JP 2000153630 A JP2000153630 A JP 2000153630A JP 32901298 A JP32901298 A JP 32901298A JP 32901298 A JP32901298 A JP 32901298A JP 2000153630 A JP2000153630 A JP 2000153630A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護層における最外層（耐摩耗層）の耐久性
を向上させるとともに、最外層の密着性および発熱抵抗
体の静電破壊の問題を回避する。 【解決手段】 共通電極３０および個別電極３１を含む
導電部３と、これらの電極３０，３１の間をつなぐ抵抗
部５と、導電部３および抵抗部５を覆う保護層８と、が
基板２上に形成されたサーマルプリントヘッド１におい
て、保護層８を、３以上の層８０〜８３から構成し、最
外層８３をダイヤモンドライクカーボン膜とした。好ま
しくは、保護層８は、下地層８１と、この下地層８１と
ダイヤモンドライクカーボン膜８３との間に介在する接
着層８２と、を有するものとし、接着層８２を、チタ
ン、タングステン、または炭化ケイ素によって形成し
た。また、保護層８を、最内層８０の硬度が最も低く、
外側の層ほど硬度が高くなるようにする。
を向上させるとともに、最外層の密着性および発熱抵抗
体の静電破壊の問題を回避する。 【解決手段】 共通電極３０および個別電極３１を含む
導電部３と、これらの電極３０，３１の間をつなぐ抵抗
部５と、導電部３および抵抗部５を覆う保護層８と、が
基板２上に形成されたサーマルプリントヘッド１におい
て、保護層８を、３以上の層８０〜８３から構成し、最
外層８３をダイヤモンドライクカーボン膜とした。好ま
しくは、保護層８は、下地層８１と、この下地層８１と
ダイヤモンドライクカーボン膜８３との間に介在する接
着層８２と、を有するものとし、接着層８２を、チタ
ン、タングステン、または炭化ケイ素によって形成し
た。また、保護層８を、最内層８０の硬度が最も低く、
外側の層ほど硬度が高くなるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、共通電極および
個別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵
抗部と、導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板上
に形成されたサーマルプリントヘッド、およびその製造
方法に関する。
個別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵
抗部と、導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板上
に形成されたサーマルプリントヘッド、およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より採用されているサーマルプリン
トヘッドの構成を、図３に示した厚膜型サーマルプリン
トヘッドを例にとって説明する。このサーマルプリント
ヘッド１は、セラミック製などの基板２の上面に蓄熱グ
レーズ層６が形成され、導体層３、発熱抵抗体５および
保護層８がさらに積層形成されている。
トヘッドの構成を、図３に示した厚膜型サーマルプリン
トヘッドを例にとって説明する。このサーマルプリント
ヘッド１は、セラミック製などの基板２の上面に蓄熱グ
レーズ層６が形成され、導体層３、発熱抵抗体５および
保護層８がさらに積層形成されている。
【０００３】導体層３は、共通電極および個別電極を有
しており、レジネート金を用いた印刷・焼成ないしフォ
トリソ法によるエッチングにより形成されている。発熱
抵抗体５は、酸化ルテニウムを含む抵抗ペーストを印刷
・焼成することにより基板２の一側部に沿うようにして
所定厚みに形成されている。保護層８は、たとえば厚膜
形成されたガラス層８ａ、薄膜形成されたシリコン系の
下地層８ｂおよび同じく薄膜形成されたサイアロン（Ｓ
ＩＡＬＯＮ）などの耐摩耗層８ｃからなる。この耐摩耗
層８ｃは、発熱抵抗体５の耐摩耗性およひ耐スクラッチ
性などの耐久性を向上させるなどの理由から形成されて
いる。
しており、レジネート金を用いた印刷・焼成ないしフォ
トリソ法によるエッチングにより形成されている。発熱
抵抗体５は、酸化ルテニウムを含む抵抗ペーストを印刷
・焼成することにより基板２の一側部に沿うようにして
所定厚みに形成されている。保護層８は、たとえば厚膜
形成されたガラス層８ａ、薄膜形成されたシリコン系の
下地層８ｂおよび同じく薄膜形成されたサイアロン（Ｓ
ＩＡＬＯＮ）などの耐摩耗層８ｃからなる。この耐摩耗
層８ｃは、発熱抵抗体５の耐摩耗性およひ耐スクラッチ
性などの耐久性を向上させるなどの理由から形成されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】耐摩耗層８ｃは、上記
したようにサイアロンなどによってたとえばその厚みが
２μｍ程度に薄膜形成されている。このため、耐摩耗層
８ｃのビッカース硬度は、１０００〜１２００ｋｇ／ｍ
2 程度が上限となる。この程度の硬度では、耐久性が十
分とはいえず、上記構成のサーマルプリントヘッドにお
いて１００ｋｍを越えて印刷を続けた場合には、摩耗に
より保護層８の膜厚がどんどん小さくなり、最終的には
発熱抵抗体５や導体層３が露出してしまうこともある。
このような事態が生じたならば、印刷物に白スジや黒ス
ジが発生してしまうといった不具合が生じる。
したようにサイアロンなどによってたとえばその厚みが
２μｍ程度に薄膜形成されている。このため、耐摩耗層
８ｃのビッカース硬度は、１０００〜１２００ｋｇ／ｍ
2 程度が上限となる。この程度の硬度では、耐久性が十
分とはいえず、上記構成のサーマルプリントヘッドにお
いて１００ｋｍを越えて印刷を続けた場合には、摩耗に
より保護層８の膜厚がどんどん小さくなり、最終的には
発熱抵抗体５や導体層３が露出してしまうこともある。
このような事態が生じたならば、印刷物に白スジや黒ス
ジが発生してしまうといった不具合が生じる。
【０００５】また、サーマルプリントヘッドにおいて
は、印字摺動時に生じる一般的な問題として次のような
点が指摘されている。すなわち、下地層８ｂと耐摩耗層
８ｃとの間の密着性が悪い場合には、印字摺動時に下地
層８ｂから耐摩耗層８ｃが剥離してしまい、また摺動時
に耐摩耗層８ｃが帯電して発熱抵抗体５が静電破壊して
しまうといった課題がある。
は、印字摺動時に生じる一般的な問題として次のような
点が指摘されている。すなわち、下地層８ｂと耐摩耗層
８ｃとの間の密着性が悪い場合には、印字摺動時に下地
層８ｂから耐摩耗層８ｃが剥離してしまい、また摺動時
に耐摩耗層８ｃが帯電して発熱抵抗体５が静電破壊して
しまうといった課題がある。
【０００６】本願発明は、上記した事情のもとで考え出
されたものであって、保護層における最外層（耐摩耗
層）の耐久性を向上させるとともに、最外層の密着性お
よび発熱抵抗体の静電破壊の問題を回避することをその
課題としている。
されたものであって、保護層における最外層（耐摩耗
層）の耐久性を向上させるとともに、最外層の密着性お
よび発熱抵抗体の静電破壊の問題を回避することをその
課題としている。
【０００７】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。
は、次の技術的手段を講じている。
【０００８】すなわち、本願発明の第１の側面により提
供されるサーマルプリントヘッドは、共通電極および個
別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵抗
部と、上記導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板
上に形成されたサーマルプリントヘッドであって、上記
保護層は、３以上の層からなるとともに最外層がダイヤ
モンドライクカーボン膜（以下、適宜「ＤＬＣ膜」とい
う）であることを特徴としている。
供されるサーマルプリントヘッドは、共通電極および個
別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵抗
部と、上記導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板
上に形成されたサーマルプリントヘッドであって、上記
保護層は、３以上の層からなるとともに最外層がダイヤ
モンドライクカーボン膜（以下、適宜「ＤＬＣ膜」とい
う）であることを特徴としている。
【０００９】上記構成では、保護層の最外層がＤＬＣ膜
とされているが、ＤＬＣは、ダイヤモンドと同様な炭素
の四配位の結合（ＳＰ3 結合）を主とするとともに、部
分的にＳＰ2 結合や水素との結合を有し、長距離秩序的
には決まった結晶構造をもたないアモルファス構造とな
っている。このため、ＤＬＣ膜は、ダイヤモンドに類似
した特性、たとえば硬度が高い（ビッカース硬度が１５
００〜１００００ｋｇ／ｍ2 程度）、あるいは摩擦係数
が小さい（０．１以下）といった特性を有している。し
たがって、ＤＬＣ膜を最外層とする保護層を形成すれ
ば、摺動耐久性に優れるサーマルプリントヘッドを提供
することができるようになる。すなわち、たとえば１０
０ｋｍを越えて印刷を続けた場合においても摩耗により
保護層の膜厚がさほど小さくなることもなく、抵抗部や
導体部が露出してしまうことのないサーマルプリントヘ
ッドが提供され、このサーマルプリントヘッドによれば
印刷物における白スジや黒スジの発生が適切に回避され
る。
とされているが、ＤＬＣは、ダイヤモンドと同様な炭素
の四配位の結合（ＳＰ3 結合）を主とするとともに、部
分的にＳＰ2 結合や水素との結合を有し、長距離秩序的
には決まった結晶構造をもたないアモルファス構造とな
っている。このため、ＤＬＣ膜は、ダイヤモンドに類似
した特性、たとえば硬度が高い（ビッカース硬度が１５
００〜１００００ｋｇ／ｍ2 程度）、あるいは摩擦係数
が小さい（０．１以下）といった特性を有している。し
たがって、ＤＬＣ膜を最外層とする保護層を形成すれ
ば、摺動耐久性に優れるサーマルプリントヘッドを提供
することができるようになる。すなわち、たとえば１０
０ｋｍを越えて印刷を続けた場合においても摩耗により
保護層の膜厚がさほど小さくなることもなく、抵抗部や
導体部が露出してしまうことのないサーマルプリントヘ
ッドが提供され、このサーマルプリントヘッドによれば
印刷物における白スジや黒スジの発生が適切に回避され
る。
【００１０】好ましい実施の形態においては、上記保護
層は、下地層と、この下地層と上記ダイヤモンドライク
カーボン膜との間に介在する接着層と、を有しており、
かつ、上記接着層は、チタン、タングステン、または炭
化ケイ素によって形成されている。
層は、下地層と、この下地層と上記ダイヤモンドライク
カーボン膜との間に介在する接着層と、を有しており、
かつ、上記接着層は、チタン、タングステン、または炭
化ケイ素によって形成されている。
【００１１】上記構成では、チタン、タングステン、ま
たは炭化ケイ素などを含む接着層が形成されており、こ
の接着層はＤＬＣ膜である最外層に対して比較的に高い
密着性を有する層とされている。ＤＬＣ膜は、ガラス層
などに対する密着性が一般的に低いため、たとえばガラ
ス層などとして構成された下地層上に直接ＤＬＣ膜を形
成したとしてもＤＬＣ膜が剥離しやすいが、ＤＬＣ膜と
下地層の間にＤＬＣ膜との密着性が比較的に高い接着層
を介在させればＤＬＣ膜の密着性を高めることができ
る。これにより、印字摺動時におけるＤＬＣ膜の剥離を
適切に回避することができる。
たは炭化ケイ素などを含む接着層が形成されており、こ
の接着層はＤＬＣ膜である最外層に対して比較的に高い
密着性を有する層とされている。ＤＬＣ膜は、ガラス層
などに対する密着性が一般的に低いため、たとえばガラ
ス層などとして構成された下地層上に直接ＤＬＣ膜を形
成したとしてもＤＬＣ膜が剥離しやすいが、ＤＬＣ膜と
下地層の間にＤＬＣ膜との密着性が比較的に高い接着層
を介在させればＤＬＣ膜の密着性を高めることができ
る。これにより、印字摺動時におけるＤＬＣ膜の剥離を
適切に回避することができる。
【００１２】また、チタン、タングステン、クロム、お
よびケイ素のうちの少なくとも一種をＤＬＣ膜に添加
し、これによって下地層とＤＬＣ膜との間の密着性を向
上させてもよい。
よびケイ素のうちの少なくとも一種をＤＬＣ膜に添加
し、これによって下地層とＤＬＣ膜との間の密着性を向
上させてもよい。
【００１３】好ましい実施の形態においてはさらに、上
記保護層は、最内層の硬度が最も低く、外側の層ほど硬
度が高くなるようになされている。
記保護層は、最内層の硬度が最も低く、外側の層ほど硬
度が高くなるようになされている。
【００１４】上記構成では、保護層における硬度が段階
的に大きくなされて互いに接する２層の間の硬度の差が
小さくなされているため、これらの層の界面において生
ずる応力が緩和されている。これにより、互いに接する
層間の密着性が高められており、印字摺動時におけるＤ
ＬＣ膜の剥離を適切に回避することができる。
的に大きくなされて互いに接する２層の間の硬度の差が
小さくなされているため、これらの層の界面において生
ずる応力が緩和されている。これにより、互いに接する
層間の密着性が高められており、印字摺動時におけるＤ
ＬＣ膜の剥離を適切に回避することができる。
【００１５】本願発明の第２の側面により提供されるサ
ーマルプリントヘッドの製造方法は、共通電極および個
別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵抗
部と、上記導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板
上に形成され、かつ上記保護層の少なくとも最外部がダ
イヤモンドライクカーボン膜とされたサーマルプリント
ヘッドの製造方法であって、上記ダイヤモンドライクカ
ーボン薄膜に含有させる水素量を調整することによっ
て、上記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面抵抗値お
よび硬度を調整することを特徴としている。
ーマルプリントヘッドの製造方法は、共通電極および個
別電極を含む導電部と、これらの電極の間をつなぐ抵抗
部と、上記導電部および抵抗部を覆う保護層と、が基板
上に形成され、かつ上記保護層の少なくとも最外部がダ
イヤモンドライクカーボン膜とされたサーマルプリント
ヘッドの製造方法であって、上記ダイヤモンドライクカ
ーボン薄膜に含有させる水素量を調整することによっ
て、上記ダイヤモンドライクカーボン膜の表面抵抗値お
よび硬度を調整することを特徴としている。
【００１６】上述したように、ＤＬＣは、炭素のＳＰ3
結合を主とし、水素との結合を有するアモルファス構造
であるが、結合する水素の量が少なければ炭素のＳＰ3
結合により近づき、ダイヤモンドの特性に近づく。すな
わち、結合する水素の量が少なければ絶縁性および硬度
が高くなり、逆に大きければ抵抗値および硬度が低くな
るため、結合する水素の量を調整すればＤＬＣ膜の表面
抵抗値や硬度を調整することができる。ＤＬＣ膜は印字
対象物と接して帯電し、これによって抵抗部が静電破壊
してしまうといった問題が生じかねないが、ＤＬＣ膜の
表面抵抗値を所望通りに調整できれば抵抗部を静電破壊
することなく静電気を除電することができる。したがっ
て、本願発明のようにＤＬＣ膜に含有させる水素量を調
整して表面抵抗値を調整することの意義は大きい。ま
た、硬度の調整を行えれば、たとえばＤＬＣ膜と接着層
との間の硬度の差を適当に調整し、これによってこれら
の層の間の密着性を高めることができるようになる。
結合を主とし、水素との結合を有するアモルファス構造
であるが、結合する水素の量が少なければ炭素のＳＰ3
結合により近づき、ダイヤモンドの特性に近づく。すな
わち、結合する水素の量が少なければ絶縁性および硬度
が高くなり、逆に大きければ抵抗値および硬度が低くな
るため、結合する水素の量を調整すればＤＬＣ膜の表面
抵抗値や硬度を調整することができる。ＤＬＣ膜は印字
対象物と接して帯電し、これによって抵抗部が静電破壊
してしまうといった問題が生じかねないが、ＤＬＣ膜の
表面抵抗値を所望通りに調整できれば抵抗部を静電破壊
することなく静電気を除電することができる。したがっ
て、本願発明のようにＤＬＣ膜に含有させる水素量を調
整して表面抵抗値を調整することの意義は大きい。ま
た、硬度の調整を行えれば、たとえばＤＬＣ膜と接着層
との間の硬度の差を適当に調整し、これによってこれら
の層の間の密着性を高めることができるようになる。
【００１７】ＤＬＣ膜の形成は、たとえばＣＶＤ法、イ
オン化蒸着法、スパッタ法などによって行われる。スパ
ッタ法としては、反応性ガスを含む雰囲気中で行われる
反応性スパッタや基板にバイアス電圧を加えながら行わ
れるバイアススパッタなどが挙げられる。反応性スパッ
タによってＤＬＣ膜を形成する場合には、ＤＬＣ膜に含
有させる水素量の調整は、雰囲気中の水素および／また
は水素化合物の濃度を調整することによって行われ、バ
イアススパッタによる場合には基板に印加するバイアス
電圧の値を調整することによって行われる。いずれにし
ても、スパッタ法における通常行われる操作に何ら新た
な操作を付加することなくＤＬＣ膜に含まれる水素量を
調整するため、ＤＬＣ膜の表面抵抗値や硬度を簡易かつ
所望通りに調整することができる。
オン化蒸着法、スパッタ法などによって行われる。スパ
ッタ法としては、反応性ガスを含む雰囲気中で行われる
反応性スパッタや基板にバイアス電圧を加えながら行わ
れるバイアススパッタなどが挙げられる。反応性スパッ
タによってＤＬＣ膜を形成する場合には、ＤＬＣ膜に含
有させる水素量の調整は、雰囲気中の水素および／また
は水素化合物の濃度を調整することによって行われ、バ
イアススパッタによる場合には基板に印加するバイアス
電圧の値を調整することによって行われる。いずれにし
ても、スパッタ法における通常行われる操作に何ら新た
な操作を付加することなくＤＬＣ膜に含まれる水素量を
調整するため、ＤＬＣ膜の表面抵抗値や硬度を簡易かつ
所望通りに調整することができる。
【００１８】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より
明らかとなろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態を、図面を参照して具体的に説明する。
形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】図１は本願発明に係るサーマルプリントヘ
ッドの一例を表す要部概略平面図、図２は図１のII−II
線に沿う断面図であり、これらの図において従来例を説
明するために参照した図面に表された部材および要素な
どと同等なものには同一の符号を付してある。なお、本
実施形態においては、厚膜型として構成されたサーマル
プリントヘッドについて説明する。
ッドの一例を表す要部概略平面図、図２は図１のII−II
線に沿う断面図であり、これらの図において従来例を説
明するために参照した図面に表された部材および要素な
どと同等なものには同一の符号を付してある。なお、本
実施形態においては、厚膜型として構成されたサーマル
プリントヘッドについて説明する。
【００２１】本願発明のサーマルプリントヘッド１は、
図１に示したようにセラミック基板２の上面に蓄熱グレ
ーズ層６が形成され、さらに導電部３としての共通電極
３０および複数の個別電極３１，…が形成されている。
共通電極３０は、櫛歯状の単位電極部３０ａを有してお
り、隣合う単位電極部３０ａ，３０ａの間に個別電極３
１の一端部３１ａが位置するようにして配列形成されて
いる。これらの各個別電極３１の他端部は、ワイヤボン
ディング用パッド３１ｂとされており、各パッド３１ｂ
はそれぞれ図示しない駆動ＩＣに出力パッドにワイヤを
介して導通接続されている。なお、このような導電部３
は、基板２の上面に対して、蓄熱グレーズ層６を形成し
た後に、共通電極３０および個別電極３１を、レジネー
ト金を用いた印刷・焼成ないしフォトリソ法によるエッ
チングにより形成される。
図１に示したようにセラミック基板２の上面に蓄熱グレ
ーズ層６が形成され、さらに導電部３としての共通電極
３０および複数の個別電極３１，…が形成されている。
共通電極３０は、櫛歯状の単位電極部３０ａを有してお
り、隣合う単位電極部３０ａ，３０ａの間に個別電極３
１の一端部３１ａが位置するようにして配列形成されて
いる。これらの各個別電極３１の他端部は、ワイヤボン
ディング用パッド３１ｂとされており、各パッド３１ｂ
はそれぞれ図示しない駆動ＩＣに出力パッドにワイヤを
介して導通接続されている。なお、このような導電部３
は、基板２の上面に対して、蓄熱グレーズ層６を形成し
た後に、共通電極３０および個別電極３１を、レジネー
ト金を用いた印刷・焼成ないしフォトリソ法によるエッ
チングにより形成される。
【００２２】そして、共通電極３０の単位電極部３０ａ
および個別電極３１の上面には、これらに共通的に導通
されるようにし、一直線状に延びる発熱抵抗体５が厚膜
形成されている。この発熱抵抗体５においては、隣接す
る単位電極部３０ａの各相互間に発熱ドット５０（図１
にクロスハッチング施した部分）が区画形成されるよう
になっており、駆動ＩＣがこれらの発熱ドット５０を所
定個数ずつ担当して駆動するように構成されている。な
お、発熱抵抗体５は、たとえば酸化ルテニウムを含む抵
抗体ペーストを用いた印刷・焼成により形成される。
および個別電極３１の上面には、これらに共通的に導通
されるようにし、一直線状に延びる発熱抵抗体５が厚膜
形成されている。この発熱抵抗体５においては、隣接す
る単位電極部３０ａの各相互間に発熱ドット５０（図１
にクロスハッチング施した部分）が区画形成されるよう
になっており、駆動ＩＣがこれらの発熱ドット５０を所
定個数ずつ担当して駆動するように構成されている。な
お、発熱抵抗体５は、たとえば酸化ルテニウムを含む抵
抗体ペーストを用いた印刷・焼成により形成される。
【００２３】さらに、上記サーマルプリントヘッド１に
おいては、図２に示したように導電部３および発熱抵抗
体５を覆うようにして保護膜８が形成されている。この
保護層８は、厚膜ガラス層８０、下地層としての薄膜ガ
ラス層８１、接着層８２、および耐摩耗層としての最外
層８３の４層からなり、最外層８３に向かうほど段階的
に硬度が大きくなるようになされている。
おいては、図２に示したように導電部３および発熱抵抗
体５を覆うようにして保護膜８が形成されている。この
保護層８は、厚膜ガラス層８０、下地層としての薄膜ガ
ラス層８１、接着層８２、および耐摩耗層としての最外
層８３の４層からなり、最外層８３に向かうほど段階的
に硬度が大きくなるようになされている。
【００２４】厚膜ガラス層８０は、ガラスペーストを用
いた印刷・焼成によって、その厚みが１０μｍ程度、ビ
ッカース硬度が５００〜６００ｋｇ／ｍ2 の厚膜に形成
され、たとえば樹脂成分が約２６．５％およびガラス成
分が約７３．５％とされた非晶質の鉛ガラスとされる。
いた印刷・焼成によって、その厚みが１０μｍ程度、ビ
ッカース硬度が５００〜６００ｋｇ／ｍ2 の厚膜に形成
され、たとえば樹脂成分が約２６．５％およびガラス成
分が約７３．５％とされた非晶質の鉛ガラスとされる。
【００２５】薄膜ガラス層８１は、スパッタ法、ＣＶＤ
法、蒸着法などの適宜の手段によってその厚みが０．６
μｍ程度、ビッカース硬度が５００〜７００ｋｇ／ｍ2
の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）の薄膜として形成されてい
る。
法、蒸着法などの適宜の手段によってその厚みが０．６
μｍ程度、ビッカース硬度が５００〜７００ｋｇ／ｍ2
の酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）の薄膜として形成されてい
る。
【００２６】接着層８２は、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸
着法などの適宜の手段によってその厚みが２．０μｍ程
度、ビッカース硬度が１６００〜１８００ｋｇ／ｍ2 の
炭化ケイ素（ＳｉＣ）の薄膜として形成されている。な
お、接着層８１は、チタンやタングステンなどの金属に
よって、あるいは炭化チタン（ＴｉＣ）によって形成し
てもよい。
着法などの適宜の手段によってその厚みが２．０μｍ程
度、ビッカース硬度が１６００〜１８００ｋｇ／ｍ2 の
炭化ケイ素（ＳｉＣ）の薄膜として形成されている。な
お、接着層８１は、チタンやタングステンなどの金属に
よって、あるいは炭化チタン（ＴｉＣ）によって形成し
てもよい。
【００２７】最外層８３は、スパッタ法、ＣＶＤ法、蒸
着法などの適宜の手段によってその厚みが１〜３μｍ程
度のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の薄膜とし
て形成されている。このＤＬＣ膜８３は、ダイヤモンド
と同様な炭素の四配位の結合（ＳＰ3 結合）を主とする
とともに、部分的にＳＰ2 結合や水素との結合を有し、
長距離秩序的には決まった結晶構造をもたないアモルフ
ァス構造となっており、硬度が高い（ビッカース硬度が
１５００〜１００００ｋｇ／ｍ2 程度）あるいは摩擦係
数が小さい（０．１以下）といったダイヤモンドに類似
した特性を有しているのは上述した通りである。また、
ＤＬＣ膜８３においては、結合する水素の量が少なけれ
ば絶縁性および硬度が高くなり、逆に大きければ抵抗値
および硬度が低くなるため、結合する水素の量を調整す
ればＤＬＣ膜８３の表面抵抗値や硬度を調整することが
できる。
着法などの適宜の手段によってその厚みが１〜３μｍ程
度のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）の薄膜とし
て形成されている。このＤＬＣ膜８３は、ダイヤモンド
と同様な炭素の四配位の結合（ＳＰ3 結合）を主とする
とともに、部分的にＳＰ2 結合や水素との結合を有し、
長距離秩序的には決まった結晶構造をもたないアモルフ
ァス構造となっており、硬度が高い（ビッカース硬度が
１５００〜１００００ｋｇ／ｍ2 程度）あるいは摩擦係
数が小さい（０．１以下）といったダイヤモンドに類似
した特性を有しているのは上述した通りである。また、
ＤＬＣ膜８３においては、結合する水素の量が少なけれ
ば絶縁性および硬度が高くなり、逆に大きければ抵抗値
および硬度が低くなるため、結合する水素の量を調整す
ればＤＬＣ膜８３の表面抵抗値や硬度を調整することが
できる。
【００２８】ＤＬＣ膜８３の形成には、スパッタ法、と
くに反応性スパッタやバイアススパッタが好適に採用さ
れる。反応性スパッタは、反応性ガスを含む雰囲気中で
スパッタが行われるが、雰囲気中の水素濃度ないし水素
化合物濃度を調整すればＤＬＣ膜８３の水素含有量が調
整される。すなわち、ＤＬＣ膜８３の表面抵抗値や硬度
が調整される。一方、バイアススパッタは、基板にバイ
アス電圧を加えながら行われるものであり、バイアス電
圧の値を調整すればＤＬＣ膜８３の水素含有量、ひいて
は表面抵抗値や硬度が調整される。
くに反応性スパッタやバイアススパッタが好適に採用さ
れる。反応性スパッタは、反応性ガスを含む雰囲気中で
スパッタが行われるが、雰囲気中の水素濃度ないし水素
化合物濃度を調整すればＤＬＣ膜８３の水素含有量が調
整される。すなわち、ＤＬＣ膜８３の表面抵抗値や硬度
が調整される。一方、バイアススパッタは、基板にバイ
アス電圧を加えながら行われるものであり、バイアス電
圧の値を調整すればＤＬＣ膜８３の水素含有量、ひいて
は表面抵抗値や硬度が調整される。
【００２９】なお、本実施形態では、厚膜型として構成
されたサーマルプリントヘッド１について説明したが、
本願発明の技術思想は薄膜型として構成されるサーマル
プリントヘッドについても適用できる。
されたサーマルプリントヘッド１について説明したが、
本願発明の技術思想は薄膜型として構成されるサーマル
プリントヘッドについても適用できる。
【００３０】また、本実施形態の保護層８３は、４層と
して構成されていたが、保護層を３層、あるいは５層以
上として構成してもよく、本実施形態のように接着層８
２を積極的に形成せずに、ＤＬＣ膜８３にチタン、タン
グステン、クロム、およびケイ素のうちの少なくとも一
種を添加して下地層８１とＤＬＣ膜８３との密着性を高
めてもよい。
して構成されていたが、保護層を３層、あるいは５層以
上として構成してもよく、本実施形態のように接着層８
２を積極的に形成せずに、ＤＬＣ膜８３にチタン、タン
グステン、クロム、およびケイ素のうちの少なくとも一
種を添加して下地層８１とＤＬＣ膜８３との密着性を高
めてもよい。
【図１】本願発明に係るサーマルプリントヘッドの一例
を表す要部を拡大した概略平面図である。
を表す要部を拡大した概略平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】従来のサーマルプリントヘッドの一例を表す要
部拡大断面図である。
部拡大断面図である。
１ サーマルプリントヘッド ２ 基板 ３ 導電部 ５ 発熱抵抗体（抵抗部としての） ８ 保護層 ３０ 共通電極 ３１ 個別電極 ８０ 厚膜ガラス層（保護層を構成する） ８１ 薄膜ガラス層（保護層の下地層としての） ８２ 接着層（保護層を構成する） ８３ ＤＬＣ膜（保護層の最外層としての）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 浩昭 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム株 式会社内 Ｆターム(参考） 2C065 GB02 JF01 JF05 JF14 JF15 JF16 JF17 JF19 JH08 JH11
Claims (7)
- 【請求項１】 共通電極および個別電極を含む導電部
と、これらの電極の間をつなぐ抵抗部と、上記導電部お
よび抵抗部を覆う保護層と、が基板上に形成されたサー
マルプリントヘッドであって、 上記保護層は、３以上の層からなるとともに最外層がダ
イヤモンドライクカーボン膜であることを特徴とする、
サーマルプリントヘッド。 - 【請求項２】 上記保護層は、下地層と、この下地層と
上記ダイヤモンドライクカーボン膜との間に介在する接
着層と、を有しており、かつ、 上記接着層は、チタン、タングステン、または炭化ケイ
素によって形成されている、請求項１に記載のサーマル
プリントヘッド。 - 【請求項３】 上記ダイヤモンドライクカーボン膜に
は、チタン、タングステン、クロム、およびケイ素のう
ちの少なくとも一種が添加されている、請求項１または
２に記載のサーマルプリントヘッド。 - 【請求項４】 上記保護層は、最内層の硬度が最も低
く、外側の層ほど硬度が高くなるようになされている、
請求項１ないし３のいずれかに記載のサーマルプリント
ヘッド。 - 【請求項５】 共通電極および個別電極を含む導電部
と、これらの電極の間をつなぐ抵抗部と、上記導電部お
よび抵抗部を覆う保護層と、が基板上に形成され、かつ
上記保護層の少なくとも最外部がダイヤモンドライクカ
ーボン膜とされたサーマルプリントヘッドの製造方法で
あって 上記ダイヤモンドライクカーボン膜に含有させる水素量
を調整することによって、上記ダイヤモンドライクカー
ボン膜の表面抵抗値および硬度を調整することを特徴と
する、サーマルプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項６】 上記ダイヤモンドライクカーボン膜は、
反応性ガスを含む雰囲気中で行われる反応性スパッタに
よって形成され、かつ、 上記ダイヤモンドライクカーボン膜に含有させる水素量
の調整は、上記雰囲気中の水素および／または水素化合
物の濃度を調整することによって行われる、請求項５に
記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 - 【請求項７】 上記ダイヤモンドライクカーボン膜は、
基板にバイアス電圧を加えながら行われるバイアススパ
ッタによって形成され、かつ、 上記ダイヤモンドライクカーボン膜に含有させる水素量
の調整は、基板に印加するバイアス電圧の値を調整する
ことによって行われる、請求項５に記載のサーマルプリ
ントヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32901298A JP3860348B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | サーマルプリントヘッド、およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32901298A JP3860348B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | サーマルプリントヘッド、およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000153630A true JP2000153630A (ja) | 2000-06-06 |
| JP3860348B2 JP3860348B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=18216621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32901298A Expired - Lifetime JP3860348B2 (ja) | 1998-11-19 | 1998-11-19 | サーマルプリントヘッド、およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3860348B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100404270C (zh) * | 2005-05-31 | 2008-07-23 | 哈尔滨工业大学 | 热敏打印头的非晶金刚石耐磨保护层及其制备方法 |
| WO2008105307A1 (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Rohm Co., Ltd. | サーマルプリントヘッド |
| JP2009248548A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Seiko Epson Corp | 静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及びそれらの製造方法並びに液滴吐出装置 |
| JP2010115817A (ja) * | 2008-11-12 | 2010-05-27 | Seiko Epson Corp | 静電アクチュエータ、液滴吐出ヘッド及びそれらの製造方法並びに液滴吐出装置 |
| WO2019064826A1 (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-04 | アオイ電子株式会社 | サーマルヘッド |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32901298A patent/JP3860348B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7969459B2 (en) | 2007-02-26 | 2011-06-28 | Rohm Co., Ltd. | Thermal print head |
| WO2008105307A1 (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-04 | Rohm Co., Ltd. | サーマルプリントヘッド |
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| JP2019059164A (ja) * | 2017-09-27 | 2019-04-18 | アオイ電子株式会社 | サーマルヘッド |
| CN111107999A (zh) * | 2017-09-27 | 2020-05-05 | 青井电子株式会社 | 热头 |
| US10953663B2 (en) | 2017-09-27 | 2021-03-23 | Aoi Electronics Co., Ltd. | Thermal head |
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| JP3860348B2 (ja) | 2006-12-20 |
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