JP2001191571A - サーマルヘッド - Google Patents
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- B41J2/3357—Surface type resistors
Abstract
(57)【要約】
【課題】吸湿性の低い記録媒体に印画を行う場合であっ
ても、絶縁破壊を起こすことの殆どない良好な保護膜を
備えたサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】絶縁基板１上に発熱抵抗体３を設けるとと
もに該発熱抵抗体３を炭素及び珪素を含む保護膜５で被
覆してなるサーマルヘッドであって、前記保護膜５中の
炭素含有比率を６５〜９０ａｔｍ％に設定し、かつこれ
ら炭素同士の結合の９５．０％以上をｓｐ2混成軌道に
係る共有結合とする。
ても、絶縁破壊を起こすことの殆どない良好な保護膜を
備えたサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】絶縁基板１上に発熱抵抗体３を設けるとと
もに該発熱抵抗体３を炭素及び珪素を含む保護膜５で被
覆してなるサーマルヘッドであって、前記保護膜５中の
炭素含有比率を６５〜９０ａｔｍ％に設定し、かつこれ
ら炭素同士の結合の９５．０％以上をｓｐ2混成軌道に
係る共有結合とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はワードプロセッサや
ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサー
マルヘッドに関するものである。
ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサー
マルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、アルミナセラ
ミックス等から成る絶縁基板上にガラスグレーズ層を介
して複数個の発熱抵抗体及び電極層を設け、前記発熱抵
抗体を厚み数μｍ程度の保護膜によって被覆した構造を
有しており、かかるサーマルヘッドは、外部からの画像
データに基づいて前記発熱抵抗体に電極層を介して所定
の電力を印加し、発熱抵抗体を個々に選択的にジュール
発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙等の記録媒
体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を形成することに
よってサーマルヘッドとして機能するようになってい
る。
構として組み込まれるサーマルヘッドは、アルミナセラ
ミックス等から成る絶縁基板上にガラスグレーズ層を介
して複数個の発熱抵抗体及び電極層を設け、前記発熱抵
抗体を厚み数μｍ程度の保護膜によって被覆した構造を
有しており、かかるサーマルヘッドは、外部からの画像
データに基づいて前記発熱抵抗体に電極層を介して所定
の電力を印加し、発熱抵抗体を個々に選択的にジュール
発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙等の記録媒
体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を形成することに
よってサーマルヘッドとして機能するようになってい
る。
【０００３】尚、前記保護膜は記録媒体の摺接による磨
耗や大気中に含まれる水分等の接触による腐食から発熱
抵抗体等を保護するためのものであり、例えば窒化珪素
（Ｓｉ3Ｎ4）や炭化珪素（ＳｉＣ），酸化タンタル（Ｔ
ａ2Ｏ5）等の耐磨耗性に優れた無機質材料により形成さ
れていた。
耗や大気中に含まれる水分等の接触による腐食から発熱
抵抗体等を保護するためのものであり、例えば窒化珪素
（Ｓｉ3Ｎ4）や炭化珪素（ＳｉＣ），酸化タンタル（Ｔ
ａ2Ｏ5）等の耐磨耗性に優れた無機質材料により形成さ
れていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、保護膜が窒化珪素や酸
化タンタルにより形成されている場合、これらの比抵抗
が高い（窒化珪素の比抵抗：１×１０12Ω・ｃｍ、酸化
タンタルの比抵抗：１×１０14Ω・ｃｍ）ことから、発
熱抵抗体上の保護膜に記録媒体を摺接させて印画を行っ
た際、保護膜表面には記録媒体の摺接に伴って静電気が
蓄積され、これが所定量に達すると、保護膜表面と発熱
抵抗体等との間で放電が起こり、保護膜が絶縁破壊され
てしまう。この場合、保護膜としての機能が喪失されて
しまう上に、上述の絶縁破壊に伴って発熱抵抗体に瞬間
的に大電流が流され、発熱抵抗体が焼損するという欠点
を有している。
来のサーマルヘッドにおいては、保護膜が窒化珪素や酸
化タンタルにより形成されている場合、これらの比抵抗
が高い（窒化珪素の比抵抗：１×１０12Ω・ｃｍ、酸化
タンタルの比抵抗：１×１０14Ω・ｃｍ）ことから、発
熱抵抗体上の保護膜に記録媒体を摺接させて印画を行っ
た際、保護膜表面には記録媒体の摺接に伴って静電気が
蓄積され、これが所定量に達すると、保護膜表面と発熱
抵抗体等との間で放電が起こり、保護膜が絶縁破壊され
てしまう。この場合、保護膜としての機能が喪失されて
しまう上に、上述の絶縁破壊に伴って発熱抵抗体に瞬間
的に大電流が流され、発熱抵抗体が焼損するという欠点
を有している。
【０００５】またサーマルヘッドの保護膜が、炭素５０
％、珪素５０％の一般的な炭化珪素により形成されてい
る場合、その比抵抗は８×１０7Ω・ｃｍと前述の窒化
珪素等に比べ小さいことから、保護膜表面に静電気が印
加された際、これらの電荷はある程度、分散され、絶縁
破壊は少なくなるものの、記録媒体が吸湿性の低いプラ
スチック等の材質から成っている場合、保護膜表面には
極めて大きな静電気が印加され、その結果、前述した窒
化珪素や酸化タンタルの場合と同様の絶縁破壊等を生じ
ることがあった。
％、珪素５０％の一般的な炭化珪素により形成されてい
る場合、その比抵抗は８×１０7Ω・ｃｍと前述の窒化
珪素等に比べ小さいことから、保護膜表面に静電気が印
加された際、これらの電荷はある程度、分散され、絶縁
破壊は少なくなるものの、記録媒体が吸湿性の低いプラ
スチック等の材質から成っている場合、保護膜表面には
極めて大きな静電気が印加され、その結果、前述した窒
化珪素や酸化タンタルの場合と同様の絶縁破壊等を生じ
ることがあった。
【０００６】そこで上記欠点を解消するために、前記保
護膜上にクロム（Ｃｒ）等から成る導電層を被着させ、
静電気による電荷を導電層全体にわたって良好に分散さ
せることが提案されている。
護膜上にクロム（Ｃｒ）等から成る導電層を被着させ、
静電気による電荷を導電層全体にわたって良好に分散さ
せることが提案されている。
【０００７】ところが、サーマルヘッドの保護膜上に導
電層を被着させる場合、保護膜を形成する無機質材料と
導電層を形成するクロム等の金属の熱膨張係数が大きく
相違することに起因して、両者間に大きな熱応力が印加
されるようになっており、それ故、導電層の表面に記録
媒体を摺接させると、導電層が熱応力と記録媒体の摺接
とによって保護膜表面より容易に剥離し、電荷の拡散機
能が喪失される欠点が誘発される。
電層を被着させる場合、保護膜を形成する無機質材料と
導電層を形成するクロム等の金属の熱膨張係数が大きく
相違することに起因して、両者間に大きな熱応力が印加
されるようになっており、それ故、導電層の表面に記録
媒体を摺接させると、導電層が熱応力と記録媒体の摺接
とによって保護膜表面より容易に剥離し、電荷の拡散機
能が喪失される欠点が誘発される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、絶縁基
板上に発熱抵抗体を設けるとともに該発熱抵抗体を炭素
及び珪素を含む保護膜で被覆してなるサーマルヘッドで
あって、前記保護膜中の炭素含有比率が６５ａｔｍ％〜
９０ａｔｍ％であり、かつこれら炭素同士の結合の９
５．０％以上がｓｐ2混成軌道に係る共有結合であるこ
とを特徴とするものである。
案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、絶縁基
板上に発熱抵抗体を設けるとともに該発熱抵抗体を炭素
及び珪素を含む保護膜で被覆してなるサーマルヘッドで
あって、前記保護膜中の炭素含有比率が６５ａｔｍ％〜
９０ａｔｍ％であり、かつこれら炭素同士の結合の９
５．０％以上がｓｐ2混成軌道に係る共有結合であるこ
とを特徴とするものである。
【０００９】また本発明のサーマルヘッドは、前記保護
膜の比抵抗が２×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０7Ω・ｃｍで
あることを特徴とするものである。
膜の比抵抗が２×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０7Ω・ｃｍで
あることを特徴とするものである。
【００１０】更に本発明のサーマルヘッドは、前記保護
膜の炭素含有比率が７０ａｔｍ％以上であることを特徴
とするものである。
膜の炭素含有比率が７０ａｔｍ％以上であることを特徴
とするものである。
【００１１】また更に本発明のサーマルヘッドは、前記
保護膜のビッカース硬度Ｈｖが１７００〜２３００であ
ることを特徴とするものである。
保護膜のビッカース硬度Ｈｖが１７００〜２３００であ
ることを特徴とするものである。
【００１２】更にまた本発明のサーマルヘッドは、前記
発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素もし
くはサイアロンから成る緻密層が介在されていることを
特徴とするものである。
発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素もし
くはサイアロンから成る緻密層が介在されていることを
特徴とするものである。
【００１３】また更に本発明のサーマルヘッドは、前記
発熱抵抗体及び緻密層中の珪素含有率が２０ａｔｍ％〜
６０ａｔｍ％であることを特徴とするものである。
発熱抵抗体及び緻密層中の珪素含有率が２０ａｔｍ％〜
６０ａｔｍ％であることを特徴とするものである。
【００１４】本発明のサーマルヘッドによれば、炭素及
び珪素を含む保護膜で発熱抵抗体を被覆するとともに、
該保護膜中の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ
％とし、かつこれら炭素同士の結合（Ｃ−Ｃ結合）の９
５．０％以上をｓｐ2結合になしておくことにより、保
護膜に、適度な導電性と、電極層間の短絡を防止するの
に十分な電気絶縁性とが付与されることから、プラスチ
ック等のような吸湿性の低い記録媒体を使って印画を行
う際、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて大き
な静電気が印加されても、該静電気の電荷は保護膜の全
体にわたって良好に拡散され、保護膜の絶縁破壊が有効
に防止される。従って、保護膜を長期にわたり良好に機
能させて、保護膜の絶縁破壊に起因する発熱抵抗体の焼
損を皆無となすことができる。
び珪素を含む保護膜で発熱抵抗体を被覆するとともに、
該保護膜中の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ
％とし、かつこれら炭素同士の結合（Ｃ−Ｃ結合）の９
５．０％以上をｓｐ2結合になしておくことにより、保
護膜に、適度な導電性と、電極層間の短絡を防止するの
に十分な電気絶縁性とが付与されることから、プラスチ
ック等のような吸湿性の低い記録媒体を使って印画を行
う際、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて大き
な静電気が印加されても、該静電気の電荷は保護膜の全
体にわたって良好に拡散され、保護膜の絶縁破壊が有効
に防止される。従って、保護膜を長期にわたり良好に機
能させて、保護膜の絶縁破壊に起因する発熱抵抗体の焼
損を皆無となすことができる。
【００１５】また本発明のサーマルヘッドによれば、保
護膜中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上になしておく
ことにより、保護膜の熱化学的安定性を向上させること
ができ、サーマルヘッドの使用時などに保護膜の温度が
ある程度、高温になっても、保護膜中の珪素が記録媒体
中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こして保護膜の一
部が消失するのを有効に防止することができる。従っ
て、発熱抵抗体を保護膜でもって長期にわたり良好に被
覆しておくことが可能である。
護膜中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上になしておく
ことにより、保護膜の熱化学的安定性を向上させること
ができ、サーマルヘッドの使用時などに保護膜の温度が
ある程度、高温になっても、保護膜中の珪素が記録媒体
中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こして保護膜の一
部が消失するのを有効に防止することができる。従っ
て、発熱抵抗体を保護膜でもって長期にわたり良好に被
覆しておくことが可能である。
【００１６】更に本発明のサーマルヘッドによれば、保
護膜のビッカース硬度Ｈｖを１７００〜２３００の範囲
になしておくことにより、保護膜を長期にわたり良好に
機能させることができ、またこの場合、保護膜はそれ自
体が静電気の電荷を拡散するものであることから、保護
膜が存在している限り、記録媒体の摺接による静電気の
電荷を拡散することができる。
護膜のビッカース硬度Ｈｖを１７００〜２３００の範囲
になしておくことにより、保護膜を長期にわたり良好に
機能させることができ、またこの場合、保護膜はそれ自
体が静電気の電荷を拡散するものであることから、保護
膜が存在している限り、記録媒体の摺接による静電気の
電荷を拡散することができる。
【００１７】また更に本発明のサーマルヘッドによれ
ば、発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素
もしくはサイアロンから成る緻密層を介在させておくこ
とにより、保護膜に比し極めて高い比抵抗を付与するこ
とができ、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて
大きな静電気が印加された際に電荷の一部が発熱抵抗体
に流れ込んで発熱抵抗体への通電量が変動するといった
不都合を有効に防止することができる上に、発熱抵抗体
を大気から良好に遮蔽して、大気中の酸素や水分等の接
触による腐食からより確実に防止し、耐腐食性をより一
層、向上させることもできる。
ば、発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素
もしくはサイアロンから成る緻密層を介在させておくこ
とにより、保護膜に比し極めて高い比抵抗を付与するこ
とができ、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて
大きな静電気が印加された際に電荷の一部が発熱抵抗体
に流れ込んで発熱抵抗体への通電量が変動するといった
不都合を有効に防止することができる上に、発熱抵抗体
を大気から良好に遮蔽して、大気中の酸素や水分等の接
触による腐食からより確実に防止し、耐腐食性をより一
層、向上させることもできる。
【００１８】更にまた本発明のサーマルヘッドによれ
ば、発熱抵抗体及び前記緻密層中の珪素含有率を２０ａ
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定することにより、発熱抵抗
体、緻密層及び保護膜にほぼ等量の珪素が含有されるこ
ととなるため、発熱抵抗体−緻密層間、緻密層−保護膜
間の馴染みがそれぞれ良好となり、下地に対する緻密層
や保護膜の密着性が向上する利点もある。
ば、発熱抵抗体及び前記緻密層中の珪素含有率を２０ａ
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定することにより、発熱抵抗
体、緻密層及び保護膜にほぼ等量の珪素が含有されるこ
ととなるため、発熱抵抗体−緻密層間、緻密層−保護膜
間の馴染みがそれぞれ良好となり、下地に対する緻密層
や保護膜の密着性が向上する利点もある。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明のサーマルヘッドの一
実施形態を示す断面図であり、１は絶縁基板、３は発熱
抵抗体、５は保護膜である。
て詳細に説明する。図１は本発明のサーマルヘッドの一
実施形態を示す断面図であり、１は絶縁基板、３は発熱
抵抗体、５は保護膜である。
【００２０】前記絶縁基板１はアルミナセラミックスや
ガラス等の電気絶縁性材料から成り、その上面でグレー
ズ層２や発熱抵抗体３，電極層４，保護膜５等を支持す
るための支持母材として機能する。
ガラス等の電気絶縁性材料から成り、その上面でグレー
ズ層２や発熱抵抗体３，電極層４，保護膜５等を支持す
るための支持母材として機能する。
【００２１】尚、前記絶縁基板１は、アルミナセラミッ
クスから成る場合、まずアルミナ、シリカ、マグネシア
等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添
加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドク
ターブレード法やカレンダーロール法等を採用すること
によってセラミックグリーンシートを形成し、しかる
後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜
いた上、高温で焼成することによって製作される。
クスから成る場合、まずアルミナ、シリカ、マグネシア
等のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添
加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドク
ターブレード法やカレンダーロール法等を採用すること
によってセラミックグリーンシートを形成し、しかる
後、前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜
いた上、高温で焼成することによって製作される。
【００２２】また前記絶縁基板１の上面にはグレーズ層
２が２０μｍ〜６０μｍの厚みに被着・形成されてい
る。
２が２０μｍ〜６０μｍの厚みに被着・形成されてい
る。
【００２３】前記グレーズ層２はガラスやポリイミド樹
脂等の低熱伝導性材料により形成されており、発熱抵抗
体３の発する熱が適当な温度となるようにその内部で熱
を蓄積し、これによってサーマルヘッドの熱応答特性を
良好に維持する作用を為す。
脂等の低熱伝導性材料により形成されており、発熱抵抗
体３の発する熱が適当な温度となるようにその内部で熱
を蓄積し、これによってサーマルヘッドの熱応答特性を
良好に維持する作用を為す。
【００２４】尚、前記グレーズ層２は、ガラスにより形
成する場合、ガラス粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加
混合して得たガラスペーストを絶縁基板上面の全体もし
くは所定領域に従来周知のスクリーン印刷法を採用する
ことによって所定厚みに印刷・塗布し、しかる後、これ
を高温（約９００℃）で焼成することによって絶縁基板
１の上面に被着・形成される。
成する場合、ガラス粉末に適当な有機溶媒、溶剤を添加
混合して得たガラスペーストを絶縁基板上面の全体もし
くは所定領域に従来周知のスクリーン印刷法を採用する
ことによって所定厚みに印刷・塗布し、しかる後、これ
を高温（約９００℃）で焼成することによって絶縁基板
１の上面に被着・形成される。
【００２５】また前記グレーズ層２の上面には、複数個
の発熱抵抗体３が例えば３００ｄｐｉ（dot per inch）
の密度で直線状に被着・配列されており、該各発熱抵抗
体３の両端には一対の電極層４，４が電気的に接続され
ている。
の発熱抵抗体３が例えば３００ｄｐｉ（dot per inch）
の密度で直線状に被着・配列されており、該各発熱抵抗
体３の両端には一対の電極層４，４が電気的に接続され
ている。
【００２６】前記発熱抵抗体３は、ＴａＳｉＯやＴａＳ
ｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ，Ｔｉ
ＳｉＮｉ等の電気抵抗材料から成り、それ自体が所定の
電気抵抗率を有しているため、一対の電極層４，４を介
して電源電力が印加されると、ジュール発熱を起こし、
記録媒体に印画を形成するのに必要な所定温度、例えば
２５０℃〜４００℃の温度となる。
ｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ，Ｔｉ
ＳｉＮｉ等の電気抵抗材料から成り、それ自体が所定の
電気抵抗率を有しているため、一対の電極層４，４を介
して電源電力が印加されると、ジュール発熱を起こし、
記録媒体に印画を形成するのに必要な所定温度、例えば
２５０℃〜４００℃の温度となる。
【００２７】また一方、前記発熱抵抗体３の両端に接続
されている一対の電極層４，４はアルミニウム（Ａｌ）
や銅（Ｃｕ）等の金属から成り、前記発熱抵抗体３にジ
ュール発熱を起こさせるのに必要な所定の電力を印加す
る作用を為す。
されている一対の電極層４，４はアルミニウム（Ａｌ）
や銅（Ｃｕ）等の金属から成り、前記発熱抵抗体３にジ
ュール発熱を起こさせるのに必要な所定の電力を印加す
る作用を為す。
【００２８】尚、前記複数個の発熱抵抗体３及び一対の
電極層４，４は、従来周知の薄膜手法、具体的にはスパ
ッタリング法やフォトリソグラフィー技術，エッチング
技術等を採用し、例えばＴａＳｉＯ及びＡｌをグレーズ
層２の上面に所定厚み、所定パターンに被着させること
により形成される。
電極層４，４は、従来周知の薄膜手法、具体的にはスパ
ッタリング法やフォトリソグラフィー技術，エッチング
技術等を採用し、例えばＴａＳｉＯ及びＡｌをグレーズ
層２の上面に所定厚み、所定パターンに被着させること
により形成される。
【００２９】そして前記発熱抵抗体３及び一対の電極層
４，４の上面には保護膜５が被着されている。
４，４の上面には保護膜５が被着されている。
【００３０】前記保護膜５は発熱抵抗体３や一対の電極
層４，４を大気中に含まれている水分等の接触による腐
食や記録媒体の摺接による磨耗から保護するためのもの
であり、該保護膜５は例えば１．５μｍ〜４．０μｍの
厚みをもって発熱抵抗体３や一対の電極層４，４を被覆
するようにして形成されている。
層４，４を大気中に含まれている水分等の接触による腐
食や記録媒体の摺接による磨耗から保護するためのもの
であり、該保護膜５は例えば１．５μｍ〜４．０μｍの
厚みをもって発熱抵抗体３や一対の電極層４，４を被覆
するようにして形成されている。
【００３１】また前記保護膜５は、炭素（Ｃ）及び珪素
（Ｓｉ）を含む無機質材料から成り、その炭素含有比率
は６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定され、かつこれら
炭素同士の結合（以下、Ｃ−Ｃ結合と略記する）の大部
分、具体的には全てのＣ−Ｃ結合のうち、９５．０％以
上がｓｐ2混成軌道に係る共有結合（以下、ｓｐ2結合と
略記する）となっており、このように殆どのＣ−Ｃ結合
をｓｐ2結合で結合させておくことにより、保護膜５の
比抵抗を２×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０7Ω・ｃｍの小さ
な値に設定している。
（Ｓｉ）を含む無機質材料から成り、その炭素含有比率
は６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定され、かつこれら
炭素同士の結合（以下、Ｃ−Ｃ結合と略記する）の大部
分、具体的には全てのＣ−Ｃ結合のうち、９５．０％以
上がｓｐ2混成軌道に係る共有結合（以下、ｓｐ2結合と
略記する）となっており、このように殆どのＣ−Ｃ結合
をｓｐ2結合で結合させておくことにより、保護膜５の
比抵抗を２×１０4Ω・ｃｍ〜１×１０7Ω・ｃｍの小さ
な値に設定している。
【００３２】これにより、保護膜５には、適度な導電性
と、電極層４，４間の短絡を防止するのに十分な電気絶
縁性とが付与されることとなり、プラスチック等のよう
な吸湿性の低い記録媒体を使って印画を行う際、保護膜
５の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて大きな静電気が
印加されても、その電荷は保護膜５の全体にわたって良
好に拡散され、保護膜５の絶縁破壊を有効に防止するこ
とができる。従って、保護膜５を長期にわたり良好に機
能させて、保護膜５の絶縁破壊に起因する発熱抵抗体３
の焼損を皆無となすことができる。
と、電極層４，４間の短絡を防止するのに十分な電気絶
縁性とが付与されることとなり、プラスチック等のよう
な吸湿性の低い記録媒体を使って印画を行う際、保護膜
５の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて大きな静電気が
印加されても、その電荷は保護膜５の全体にわたって良
好に拡散され、保護膜５の絶縁破壊を有効に防止するこ
とができる。従って、保護膜５を長期にわたり良好に機
能させて、保護膜５の絶縁破壊に起因する発熱抵抗体３
の焼損を皆無となすことができる。
【００３３】またこの場合、前記保護膜５の硬度はビッ
カース硬度Ｈｖで１７００〜２３００と極めて高く、耐
磨耗性にも優れているため、サーマルヘッドの保護膜と
して長期にわたり良好に機能させることができ、また保
護膜５はそれ自体が静電気の電荷を拡散するものである
ことから、保護膜５が存在している限り、記録媒体の摺
接による静電気の電荷を拡散することができる。
カース硬度Ｈｖで１７００〜２３００と極めて高く、耐
磨耗性にも優れているため、サーマルヘッドの保護膜と
して長期にわたり良好に機能させることができ、また保
護膜５はそれ自体が静電気の電荷を拡散するものである
ことから、保護膜５が存在している限り、記録媒体の摺
接による静電気の電荷を拡散することができる。
【００３４】更に前記保護膜５の炭素含有比率を７０ａ
ｔｍ％以上に設定することで、保護膜５の熱化学的安定
性を飛躍的に向上させることができる。即ち、サーマル
ヘッドの使用時などに保護膜５の温度が例えば３００℃
以上の高温になっても、保護膜５中の珪素が記録媒体中
に含まれている水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こすこ
とによって多くの珪素が保護膜５中より消失し、保護膜
５の厚みが比較的短時間で薄くなるといった不具合は殆
ど発生することがなく、発熱抵抗体３等を保護膜５でも
って長期にわたり良好に被覆しておくことができる。従
って保護膜５中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上に設
定しておくことが好ましい。
ｔｍ％以上に設定することで、保護膜５の熱化学的安定
性を飛躍的に向上させることができる。即ち、サーマル
ヘッドの使用時などに保護膜５の温度が例えば３００℃
以上の高温になっても、保護膜５中の珪素が記録媒体中
に含まれている水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こすこ
とによって多くの珪素が保護膜５中より消失し、保護膜
５の厚みが比較的短時間で薄くなるといった不具合は殆
ど発生することがなく、発熱抵抗体３等を保護膜５でも
って長期にわたり良好に被覆しておくことができる。従
って保護膜５中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上に設
定しておくことが好ましい。
【００３５】また更に本実施形態のサーマルヘッドにお
いては、前記保護膜５と発熱抵抗体３等との間に窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）や酸化珪素（ＳｉＯ2），サイアロン
（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等から成る緻密層６が３．０μ
ｍ〜８．０μｍ程度の厚みに介在されている。
いては、前記保護膜５と発熱抵抗体３等との間に窒化珪
素（Ｓｉ3Ｎ4）や酸化珪素（ＳｉＯ2），サイアロン
（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等から成る緻密層６が３．０μ
ｍ〜８．０μｍ程度の厚みに介在されている。
【００３６】このような緻密層６は、その外周が保護膜
５の被着領域の外側まで延在され、保護膜５に比し極め
て高い比抵抗（１×１０9Ω・ｃｍ〜１×１０14Ω・ｃ
ｍ）を有しているため、保護膜５の表面に記録媒体の摺
接に伴う極めて大きな静電気が印加された際に電荷の一
部が発熱抵抗体３や電極層４，４に流れ込んで発熱抵抗
体３への通電量が変動するといった不都合を確実に防止
することができる上に、発熱抵抗体３や電極層４を大気
から良好に遮蔽して、これらを大気中の酸素や水分等の
接触による腐食からより確実に防止し、サーマルヘッド
の耐腐食性をより一層、向上させることもできる。
５の被着領域の外側まで延在され、保護膜５に比し極め
て高い比抵抗（１×１０9Ω・ｃｍ〜１×１０14Ω・ｃ
ｍ）を有しているため、保護膜５の表面に記録媒体の摺
接に伴う極めて大きな静電気が印加された際に電荷の一
部が発熱抵抗体３や電極層４，４に流れ込んで発熱抵抗
体３への通電量が変動するといった不都合を確実に防止
することができる上に、発熱抵抗体３や電極層４を大気
から良好に遮蔽して、これらを大気中の酸素や水分等の
接触による腐食からより確実に防止し、サーマルヘッド
の耐腐食性をより一層、向上させることもできる。
【００３７】特に、発熱抵抗体３及び緻密層６を珪素含
有率が２０ａｔｍ％〜６０ａｔｍ％の化合物、例えば発
熱抵抗体３をＴａＳｉＯやＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，
ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ，ＴｉＳｉＮｉで、緻密層６
を窒化珪素やサイアロンでそれぞれ形成しておけば、発
熱抵抗体３、緻密層６及び保護膜５にはほぼ等量の珪素
が含有されることとなるため、発熱抵抗体３−緻密層６
間、緻密層６−保護膜５間の馴染みがそれぞれ良好とな
り、下地に対する緻密層６や保護膜５の密着性が飛躍的
に向上される。従って前記保護膜５と発熱抵抗体３等と
の間には、窒化珪素や酸化珪素，サイアロン等から成る
緻密層６を介在させておくことが好ましく、更には発熱
抵抗体３及び緻密層６を珪素含有率が２０ａｔｍ％〜６
０ａｔｍ％の化合物で形成することが好ましい。
有率が２０ａｔｍ％〜６０ａｔｍ％の化合物、例えば発
熱抵抗体３をＴａＳｉＯやＴａＳｉＮＯ，ＴｉＳｉＯ，
ＴｉＳｉＣＯ，ＮｂＳｉＯ，ＴｉＳｉＮｉで、緻密層６
を窒化珪素やサイアロンでそれぞれ形成しておけば、発
熱抵抗体３、緻密層６及び保護膜５にはほぼ等量の珪素
が含有されることとなるため、発熱抵抗体３−緻密層６
間、緻密層６−保護膜５間の馴染みがそれぞれ良好とな
り、下地に対する緻密層６や保護膜５の密着性が飛躍的
に向上される。従って前記保護膜５と発熱抵抗体３等と
の間には、窒化珪素や酸化珪素，サイアロン等から成る
緻密層６を介在させておくことが好ましく、更には発熱
抵抗体３及び緻密層６を珪素含有率が２０ａｔｍ％〜６
０ａｔｍ％の化合物で形成することが好ましい。
【００３８】尚、前記保護膜５の炭素含有比率を６５ａ
ｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定するのは、保護膜５中の炭
素含有比率が６５ａｔｍ％よりも小さくなると、保護膜
５中のｓｐ2結合したＣ−Ｃ結合が少なくなって保護膜
５の導電性を十分なレベルまで低下させることができな
くなり、また保護膜５中の炭素含有比率が９０ａｔｍ％
よりも大きくなると、保護膜５中のｓｐ2結合したＣ−
Ｃ結合が過度に多くなって保護膜５の導電性が極めて高
くなり、印画時、隣合う電極層間４−４などで短絡する
ことによって発熱抵抗体３が不要な発熱を起こし、“印
画つぶれ”を発生する恐れがあるからである。従って保
護膜５の炭素含有比率は６５〜９０ａｔｍ％の範囲内に
設定しておく必要がある。
ｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定するのは、保護膜５中の炭
素含有比率が６５ａｔｍ％よりも小さくなると、保護膜
５中のｓｐ2結合したＣ−Ｃ結合が少なくなって保護膜
５の導電性を十分なレベルまで低下させることができな
くなり、また保護膜５中の炭素含有比率が９０ａｔｍ％
よりも大きくなると、保護膜５中のｓｐ2結合したＣ−
Ｃ結合が過度に多くなって保護膜５の導電性が極めて高
くなり、印画時、隣合う電極層間４−４などで短絡する
ことによって発熱抵抗体３が不要な発熱を起こし、“印
画つぶれ”を発生する恐れがあるからである。従って保
護膜５の炭素含有比率は６５〜９０ａｔｍ％の範囲内に
設定しておく必要がある。
【００３９】また前記保護膜５中のＣ−Ｃ結合の９５．
０％以上をｓｐ2結合になしておくのは、ｓｐ2結合が９
５％未満になると、それ以外のＣ−Ｃ結合であるｓｐ3
混成軌道に係る共有結合（以下、ｓｐ3結合と略記す
る）が多くなることに起因して、保護膜５の比抵抗が高
くなり、保護膜５に適度な導電性を付与することが不可
となるからであり、保護膜５に適度な導電性を付与する
にはＣ−Ｃ結合の殆ど、即ち、９５．０％以上をｓｐ2
結合になしておく必要がある。尚、前述したｓｐ2結合
の割合は高ければ高いほど良く、できれば保護膜５中の
Ｃ−Ｃ結合の９９．０％以上をｓｐ2結合になしておく
ことが好ましい。
０％以上をｓｐ2結合になしておくのは、ｓｐ2結合が９
５％未満になると、それ以外のＣ−Ｃ結合であるｓｐ3
混成軌道に係る共有結合（以下、ｓｐ3結合と略記す
る）が多くなることに起因して、保護膜５の比抵抗が高
くなり、保護膜５に適度な導電性を付与することが不可
となるからであり、保護膜５に適度な導電性を付与する
にはＣ−Ｃ結合の殆ど、即ち、９５．０％以上をｓｐ2
結合になしておく必要がある。尚、前述したｓｐ2結合
の割合は高ければ高いほど良く、できれば保護膜５中の
Ｃ−Ｃ結合の９９．０％以上をｓｐ2結合になしておく
ことが好ましい。
【００４０】かかる保護膜５は、まずスパッタリング装
置のチャンバー内に、炭素（Ｃ）及び珪素（Ｓｉ）が例
えば８０：２０の比率で混在する焼結体から成るターゲ
ット材と、発熱抵抗体３及び電極層４，４が被着された
絶縁基板１とをそれぞれ配置させ、前記チャンバー内に
アルゴンガスを導入しながら前記ターゲット材と絶縁基
板１との間に所定の電力を印加し、ターゲット材の構成
材料をスパッタリングすることによって形成される。こ
のとき、アルゴンガスの流量は１００ＳＣＣＭに、チャ
ンバー内の圧力は５ｍＴｏｒｒに設定される。尚、上述
のようにしてスパッタリングする場合、珪素のスパッタ
率は炭素に比べて低いことから、形成された保護膜５の
珪素含有比率は３０ａｔｍ％程度になる。またこのよう
な製法により保護膜５を形成する場合、保護膜５中に存
在するＣ−Ｃ結合の９５％以上をｓｐ2結合となすに
は、成膜時の絶縁基板１の温度を常に１２０℃〜２００
℃の範囲内に保つことが重要である。
置のチャンバー内に、炭素（Ｃ）及び珪素（Ｓｉ）が例
えば８０：２０の比率で混在する焼結体から成るターゲ
ット材と、発熱抵抗体３及び電極層４，４が被着された
絶縁基板１とをそれぞれ配置させ、前記チャンバー内に
アルゴンガスを導入しながら前記ターゲット材と絶縁基
板１との間に所定の電力を印加し、ターゲット材の構成
材料をスパッタリングすることによって形成される。こ
のとき、アルゴンガスの流量は１００ＳＣＣＭに、チャ
ンバー内の圧力は５ｍＴｏｒｒに設定される。尚、上述
のようにしてスパッタリングする場合、珪素のスパッタ
率は炭素に比べて低いことから、形成された保護膜５の
珪素含有比率は３０ａｔｍ％程度になる。またこのよう
な製法により保護膜５を形成する場合、保護膜５中に存
在するＣ−Ｃ結合の９５％以上をｓｐ2結合となすに
は、成膜時の絶縁基板１の温度を常に１２０℃〜２００
℃の範囲内に保つことが重要である。
【００４１】かくして上述したサーマルヘッドは、一対
の電極層間４−４に外部からの画像データに基づいて所
定の電力を印加し、発熱抵抗体３を個々に選択的にジュ
ール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙等の記
録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を形成するこ
とによってサーマルヘッドとして機能する。
の電極層間４−４に外部からの画像データに基づいて所
定の電力を印加し、発熱抵抗体３を個々に選択的にジュ
ール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱紙等の記
録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を形成するこ
とによってサーマルヘッドとして機能する。
【００４２】尚、本発明は上述の実施形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能である。
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能である。
【００４３】例えば上述の実施形態では保護膜５を形成
するのに炭素（Ｃ）及び珪素（Ｓｉ）が混在する単一の
ターゲット材を用いてスパッタリングしたが、これに代
えて炭素（Ｃ）のみで形成されたターゲット材と珪素
（Ｓｉ）のみで形成されたターゲット材を用いて２元ス
パッタリングすることにより保護膜５を形成するように
しても構わない。
するのに炭素（Ｃ）及び珪素（Ｓｉ）が混在する単一の
ターゲット材を用いてスパッタリングしたが、これに代
えて炭素（Ｃ）のみで形成されたターゲット材と珪素
（Ｓｉ）のみで形成されたターゲット材を用いて２元ス
パッタリングすることにより保護膜５を形成するように
しても構わない。
【００４４】また上述の実施形態においてはグレーズ層
２を絶縁基板１の上面全体にわたってほぼ一定の厚みに
形成するようにしたが、これに代えて図２に示す如く、
グレーズ層２ａを断面円弧状になし、これを絶縁基板１
の上面に部分的に形成するようにしても構わない。
２を絶縁基板１の上面全体にわたってほぼ一定の厚みに
形成するようにしたが、これに代えて図２に示す如く、
グレーズ層２ａを断面円弧状になし、これを絶縁基板１
の上面に部分的に形成するようにしても構わない。
【００４５】更に上述した図１の実施形態や図２の実施
形態において、保護膜表面のうち、一対の電極層４，４
の先端部に対応する箇所に出来る角部を、粒径０．５μ
ｍのダイヤモンド微粒子が多数被着されているラッピン
グフィルムを用いた研磨等によって削り取り、この部分
から段差をなくすようにすれば、記録媒体の摺接によっ
て発生する“紙カス”が発熱抵抗体４の外周部付近に付
着しようとするのを有効に防止し、記録媒体を発熱抵抗
体４上の保護膜表面に常に良好に密着せしめて、鮮明な
印画を形成することができるようになる。尚、この研磨
は、少なくとも記録媒体の搬送方向下流側で行っておけ
ば良く、上述の効果をより確実に得るには、発熱抵抗体
４のエッジから１００μｍ〜２００μｍ外側までの広い
領域を研磨しておくことが好ましい。
形態において、保護膜表面のうち、一対の電極層４，４
の先端部に対応する箇所に出来る角部を、粒径０．５μ
ｍのダイヤモンド微粒子が多数被着されているラッピン
グフィルムを用いた研磨等によって削り取り、この部分
から段差をなくすようにすれば、記録媒体の摺接によっ
て発生する“紙カス”が発熱抵抗体４の外周部付近に付
着しようとするのを有効に防止し、記録媒体を発熱抵抗
体４上の保護膜表面に常に良好に密着せしめて、鮮明な
印画を形成することができるようになる。尚、この研磨
は、少なくとも記録媒体の搬送方向下流側で行っておけ
ば良く、上述の効果をより確実に得るには、発熱抵抗体
４のエッジから１００μｍ〜２００μｍ外側までの広い
領域を研磨しておくことが好ましい。
【００４６】
【実験例】次に本発明の作用効果を実験例に基づき説明
する。下記の表１は、保護膜５中の炭素含有比率を少し
ずつ異ならせた８個のサーマルヘッドサンプル（サンプ
ルNo.1〜No.8）につき、各サンプルの保護膜５の比抵抗
を測定し、これらのサンプルを用いてテストパターンの
印画を伴う走行試験（プラスチック製のＡ４用紙１０万
枚に対する連続印字）を実施した結果について示すもの
である。
する。下記の表１は、保護膜５中の炭素含有比率を少し
ずつ異ならせた８個のサーマルヘッドサンプル（サンプ
ルNo.1〜No.8）につき、各サンプルの保護膜５の比抵抗
を測定し、これらのサンプルを用いてテストパターンの
印画を伴う走行試験（プラスチック製のＡ４用紙１０万
枚に対する連続印字）を実施した結果について示すもの
である。
【００４７】この実験に用いた全てのサーマルヘッドサ
ンプルは、保護膜５の厚みが５．０μｍ（±０．５μ
ｍ）で、かつ保護膜５が炭素と珪素と若干量の不純物
（１ａｔｍ％以下）とで構成されており、各々のサンプ
ルに形成された保護膜５中のＣ−Ｃ結合はその９９．０
％以上がｓｐ2結合であることをＸ線光電子分光分析に
より確認した。
ンプルは、保護膜５の厚みが５．０μｍ（±０．５μ
ｍ）で、かつ保護膜５が炭素と珪素と若干量の不純物
（１ａｔｍ％以下）とで構成されており、各々のサンプ
ルに形成された保護膜５中のＣ−Ｃ結合はその９９．０
％以上がｓｐ2結合であることをＸ線光電子分光分析に
より確認した。
【００４８】
【表１】
【００４９】この表１によれば、保護膜５中の炭素含有
比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定したサンプル
No.3〜No.6では、保護膜５の比抵抗が２×１０4Ω・ｃ
ｍ〜１×１０7Ω・ｃｍとなっており、プラスチック製
のメディアを用いた走行試験の結果、保護膜５の絶縁破
壊は一切起こらず、また電極層間４−４の短絡に起因し
た“印画つぶれ”も全く見られなかった。
比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％に設定したサンプル
No.3〜No.6では、保護膜５の比抵抗が２×１０4Ω・ｃ
ｍ〜１×１０7Ω・ｃｍとなっており、プラスチック製
のメディアを用いた走行試験の結果、保護膜５の絶縁破
壊は一切起こらず、また電極層間４−４の短絡に起因し
た“印画つぶれ”も全く見られなかった。
【００５０】一方、保護膜５中の炭素含有比率を５０ａ
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定したサンプルNo.1，No.2で
は、保護膜５の比抵抗が５×１０7Ω・ｃｍ〜８×１０7
Ω・ｃｍと大きすぎることから、保護膜５の導電性が低
く、プラスチック製のメディアを用いた走行試験の結
果、静電気の電荷を良好に拡散させることができずに保
護膜５の絶縁破壊が発生した。
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定したサンプルNo.1，No.2で
は、保護膜５の比抵抗が５×１０7Ω・ｃｍ〜８×１０7
Ω・ｃｍと大きすぎることから、保護膜５の導電性が低
く、プラスチック製のメディアを用いた走行試験の結
果、静電気の電荷を良好に拡散させることができずに保
護膜５の絶縁破壊が発生した。
【００５１】また保護膜５中の炭素含有比率を９５ａｔ
ｍ％〜９９ａｔｍ％に設定したサンプルNo.7，No.8で
は、保護膜５の比抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ〜８×１０3
Ω・ｃｍと小さすぎることから、保護膜５の導電性が極
めて高く、走行試験の際、電極層間４−４の短絡に起因
する“印画つぶれ”が見られた。
ｍ％〜９９ａｔｍ％に設定したサンプルNo.7，No.8で
は、保護膜５の比抵抗が１×１０3Ω・ｃｍ〜８×１０3
Ω・ｃｍと小さすぎることから、保護膜５の導電性が極
めて高く、走行試験の際、電極層間４−４の短絡に起因
する“印画つぶれ”が見られた。
【００５２】また、保護膜５の厚み変化については、保
護膜５中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上に設定した
サンプルNo.4〜No.8では、プラスチック製のメディアを
用いた走行試験を行った際、保護膜５の厚み減少量が１
００Å〜１００００Åと極めて少ないのに対し、炭素含
有比率を６５ａｔｍ％以下に設定したサンプルNo.1〜N
o.3では、保護膜５の厚みが３００００Å〜５００００
Åと大幅に減少していることが判る。この結果を、別途
行った印画を伴わない走行試験の結果と比較したとこ
ろ、印画を伴う走行試験においてのみ、このような差異
を生じていることが確認され、このようなことからサン
プルNo.1〜No.3の保護膜５の厚みが減少した要因は、保
護膜５が印画動作時に高温となることで保護膜５中の珪
素が記録媒体中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こす
ことにより保護膜５の一部が消失したことによるものと
考えられる。
護膜５中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上に設定した
サンプルNo.4〜No.8では、プラスチック製のメディアを
用いた走行試験を行った際、保護膜５の厚み減少量が１
００Å〜１００００Åと極めて少ないのに対し、炭素含
有比率を６５ａｔｍ％以下に設定したサンプルNo.1〜N
o.3では、保護膜５の厚みが３００００Å〜５００００
Åと大幅に減少していることが判る。この結果を、別途
行った印画を伴わない走行試験の結果と比較したとこ
ろ、印画を伴う走行試験においてのみ、このような差異
を生じていることが確認され、このようなことからサン
プルNo.1〜No.3の保護膜５の厚みが減少した要因は、保
護膜５が印画動作時に高温となることで保護膜５中の珪
素が記録媒体中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こす
ことにより保護膜５の一部が消失したことによるものと
考えられる。
【００５３】従って、上述した実験結果によれば、電極
層間４−４の短絡を防止するのに十分な電気絶縁性と電
荷拡散特性とを備えた保護膜５を得るには、保護膜５中
の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％の範囲内
に設定し、かつこれら炭素同士の結合の殆どをｓｐ2結
合になしておかなければならず、また熱化学的安定性が
良好な保護膜５を得るには、保護膜５中の炭素含有比率
を７０ａｔｍ％以上に設定しなければならないことが判
る。
層間４−４の短絡を防止するのに十分な電気絶縁性と電
荷拡散特性とを備えた保護膜５を得るには、保護膜５中
の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａｔｍ％の範囲内
に設定し、かつこれら炭素同士の結合の殆どをｓｐ2結
合になしておかなければならず、また熱化学的安定性が
良好な保護膜５を得るには、保護膜５中の炭素含有比率
を７０ａｔｍ％以上に設定しなければならないことが判
る。
【００５４】尚、以上の実験においては、保護膜５中の
Ｃ−Ｃ結合の９９．０％がｓｐ2結合であるサンプルを
用いて作用効果を確認したが、Ｃ−Ｃ結合は９５．０％
以上であれば、上述の実験と略同様の結果が得られるこ
とを他の実験により確認した。
Ｃ−Ｃ結合の９９．０％がｓｐ2結合であるサンプルを
用いて作用効果を確認したが、Ｃ−Ｃ結合は９５．０％
以上であれば、上述の実験と略同様の結果が得られるこ
とを他の実験により確認した。
【００５５】
【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、炭素
及び珪素を含む保護膜で発熱抵抗体を被覆するととも
に、該保護膜中の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａ
ｔｍ％とし、かつこれら炭素同士の結合（Ｃ−Ｃ結合）
の９５．０％以上をｓｐ2結合になしておくことによ
り、保護膜に、適度な導電性と、電極層間の短絡を防止
するのに十分な電気絶縁性とが付与されることから、プ
ラスチック等のような吸湿性の低い記録媒体を使って印
画を行う際、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極め
て大きな静電気が印加されても、該静電気の電荷は保護
膜の全体にわたって良好に拡散され、保護膜の絶縁破壊
が有効に防止される。従って、保護膜を長期にわたり良
好に機能させて、保護膜の絶縁破壊に起因する発熱抵抗
体の焼損を皆無となすことができる。
及び珪素を含む保護膜で発熱抵抗体を被覆するととも
に、該保護膜中の炭素含有比率を６５ａｔｍ％〜９０ａ
ｔｍ％とし、かつこれら炭素同士の結合（Ｃ−Ｃ結合）
の９５．０％以上をｓｐ2結合になしておくことによ
り、保護膜に、適度な導電性と、電極層間の短絡を防止
するのに十分な電気絶縁性とが付与されることから、プ
ラスチック等のような吸湿性の低い記録媒体を使って印
画を行う際、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極め
て大きな静電気が印加されても、該静電気の電荷は保護
膜の全体にわたって良好に拡散され、保護膜の絶縁破壊
が有効に防止される。従って、保護膜を長期にわたり良
好に機能させて、保護膜の絶縁破壊に起因する発熱抵抗
体の焼損を皆無となすことができる。
【００５６】また本発明のサーマルヘッドによれば、保
護膜中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上になしておく
ことにより、保護膜の熱化学的安定性を向上させること
ができ、サーマルヘッドの使用時などに保護膜の温度が
ある程度、高温になっても、保護膜中の珪素が記録媒体
中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こして保護膜の一
部が消失するのを有効に防止することができる。従っ
て、発熱抵抗体を保護膜でもって長期にわたり良好に被
覆しておくことが可能である。
護膜中の炭素含有比率を７０ａｔｍ％以上になしておく
ことにより、保護膜の熱化学的安定性を向上させること
ができ、サーマルヘッドの使用時などに保護膜の温度が
ある程度、高温になっても、保護膜中の珪素が記録媒体
中の水酸基（ＯＨ基）と化学反応を起こして保護膜の一
部が消失するのを有効に防止することができる。従っ
て、発熱抵抗体を保護膜でもって長期にわたり良好に被
覆しておくことが可能である。
【００５７】更に本発明のサーマルヘッドによれば、保
護膜のビッカース硬度Ｈｖを１７００〜２３００の範囲
になしておくことにより、保護膜を長期にわたり良好に
機能させることができ、またこの場合、保護膜はそれ自
体が静電気の電荷を拡散するものであることから、保護
膜が存在している限り、記録媒体の摺接による静電気の
電荷を拡散することができる。
護膜のビッカース硬度Ｈｖを１７００〜２３００の範囲
になしておくことにより、保護膜を長期にわたり良好に
機能させることができ、またこの場合、保護膜はそれ自
体が静電気の電荷を拡散するものであることから、保護
膜が存在している限り、記録媒体の摺接による静電気の
電荷を拡散することができる。
【００５８】また更に本発明のサーマルヘッドによれ
ば、発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素
もしくはサイアロンから成る緻密層を介在させておくこ
とにより、保護膜に比し極めて高い比抵抗を付与するこ
とができ、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて
大きな静電気が印加された際に電荷の一部が発熱抵抗体
に流れ込んで発熱抵抗体への通電量が変動するといった
不都合を有効に防止することができる上に、発熱抵抗体
を大気から良好に遮蔽して、大気中の酸素や水分等の接
触による腐食からより確実に防止し、耐腐食性をより一
層、向上させることもできる。
ば、発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪素、酸化珪素
もしくはサイアロンから成る緻密層を介在させておくこ
とにより、保護膜に比し極めて高い比抵抗を付与するこ
とができ、保護膜の表面に記録媒体の摺接に伴う極めて
大きな静電気が印加された際に電荷の一部が発熱抵抗体
に流れ込んで発熱抵抗体への通電量が変動するといった
不都合を有効に防止することができる上に、発熱抵抗体
を大気から良好に遮蔽して、大気中の酸素や水分等の接
触による腐食からより確実に防止し、耐腐食性をより一
層、向上させることもできる。
【００５９】更にまた本発明のサーマルヘッドによれ
ば、発熱抵抗体及び前記緻密層中の珪素含有率を２０ａ
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定することにより、発熱抵抗
体、緻密層及び保護膜にほぼ等量の珪素が含有されるこ
ととなるため、発熱抵抗体−緻密層間、緻密層−保護膜
間の馴染みがそれぞれ良好となり、下地に対する緻密層
や保護膜の密着性が向上する利点もある。
ば、発熱抵抗体及び前記緻密層中の珪素含有率を２０ａ
ｔｍ％〜６０ａｔｍ％に設定することにより、発熱抵抗
体、緻密層及び保護膜にほぼ等量の珪素が含有されるこ
ととなるため、発熱抵抗体−緻密層間、緻密層−保護膜
間の馴染みがそれぞれ良好となり、下地に対する緻密層
や保護膜の密着性が向上する利点もある。
【図１】本発明の一実施形態に係るサーマルヘッドの断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るサーマルヘッドの
断面図である。
断面図である。
１・・・絶縁基板、３・・・発熱抵抗体、５・・・保護
膜、６・・・緻密層
膜、６・・・緻密層
Claims (6)
- 【請求項１】絶縁基板上に発熱抵抗体を設けるとともに
該発熱抵抗体を炭素及び珪素を含む保護膜で被覆してな
るサーマルヘッドであって、 前記保護膜中の炭素含有比率が６５ａｔｍ％〜９０ａｔ
ｍ％であり、かつこれら炭素同士の結合の９５．０％以
上がｓｐ2混成軌道に係る共有結合であることを特徴と
するサーマルヘッド。 - 【請求項２】前記保護膜の比抵抗が２×１０4Ω・ｃｍ
〜１×１０7Ω・ｃｍ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】前記保護膜の炭素含有比率が７０ａｔｍ％
以上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４】前記保護膜のビッカース硬度Ｈｖが１７０
０〜２３００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５】前記発熱抵抗体と保護膜との間に、窒化珪
素、酸化珪素もしくはサイアロンから成る緻密層が介在
されてい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６】前記発熱抵抗体及び緻密層中の珪素含有率
が２０ａｔｍ％〜６０ａｔｍ％であることを特徴とする
請求項５に記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000294950A JP3546006B2 (ja) | 1999-10-29 | 2000-09-27 | サーマルヘッド |
| US09/698,612 US6441839B1 (en) | 1999-10-29 | 2000-10-27 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-308373 | 1999-10-29 | ||
| JP30837399 | 1999-10-29 | ||
| JP2000294950A JP3546006B2 (ja) | 1999-10-29 | 2000-09-27 | サーマルヘッド |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003037950A Division JP4157391B2 (ja) | 1999-10-29 | 2003-02-17 | サーマルヘッド |
| JP2003037951A Division JP4157392B2 (ja) | 1999-10-29 | 2003-02-17 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001191571A true JP2001191571A (ja) | 2001-07-17 |
| JP3546006B2 JP3546006B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=26565515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000294950A Expired - Lifetime JP3546006B2 (ja) | 1999-10-29 | 2000-09-27 | サーマルヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6441839B1 (ja) |
| JP (1) | JP3546006B2 (ja) |
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| US7140721B2 (en) * | 2003-12-05 | 2006-11-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Heat generating resistive element, substrate for liquid discharge head having the heat generating resistive element, liquid discharge head, and manufacturing method therefor |
| US7784916B2 (en) * | 2006-09-28 | 2010-08-31 | Lexmark International, Inc. | Micro-fluid ejection heads with multiple glass layers |
| JP5199808B2 (ja) * | 2008-09-24 | 2013-05-15 | 株式会社東芝 | サーマルヘッドの製造方法 |
| US9238376B2 (en) * | 2011-11-28 | 2016-01-19 | Kyocera Corporation | Thermal head and thermal printer equipped with the same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6290663A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-25 | Canon Inc | 光受容部材 |
| JP2585758B2 (ja) | 1988-11-02 | 1997-02-26 | 株式会社 半導体エネルギー研究所 | 電子装置 |
| JP2879088B2 (ja) | 1992-06-26 | 1999-04-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | サ−マルヘッド |
| JPH07132628A (ja) | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Toshiba Corp | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
| US6002418A (en) | 1997-04-16 | 1999-12-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal head |
| JPH111014A (ja) | 1997-04-16 | 1999-01-06 | Fuji Photo Film Co Ltd | サーマルヘッド |
| US6137520A (en) * | 1997-07-17 | 2000-10-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal head |
-
2000
- 2000-09-27 JP JP2000294950A patent/JP3546006B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-27 US US09/698,612 patent/US6441839B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6441839B1 (en) | 2002-08-27 |
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