JP3176097B2 - Manufacturing method of thermal head - Google Patents

Manufacturing method of thermal head

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JP3176097B2
JP3176097B2 JP24546191A JP24546191A JP3176097B2 JP 3176097 B2 JP3176097 B2 JP 3176097B2 JP 24546191 A JP24546191 A JP 24546191A JP 24546191 A JP24546191 A JP 24546191A JP 3176097 B2 JP3176097 B2 JP 3176097B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】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
ヘッドの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a thermal head incorporated as a printer mechanism for a word processor, a facsimile or the like.

【0002】[0002]

【従来技術及びその問題点】従来、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
マルヘッドは図3に示す如く、アルミナ等の電気絶縁性
材料から成る基板11上にガラス等から成る蓄熱層12
と、窒化タンタル等から成る発熱抵抗体層13とアルミ
ニウム等から成る一対の導電層14a,14bとを被着
させるとともに該発熱抵抗体層13及び一対の導電層1
4a,14bの表面を窒化珪素等から成る保護層15で
被覆した構造を有しており、前記一対の導電層14aと
14bの間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体層13を
印字画像を形成するに必要な温度にジュール発熱させる
とともに該発熱した熱を感熱紙17等に伝導させ、感熱
紙17等に印字画像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。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 3, a thermal head conventionally incorporated as a printer mechanism for a word processor, a facsimile or the like has a heat storage layer 12 made of glass or the like on a substrate 11 made of an electrically insulating material such as alumina.
And a heating resistor layer 13 made of tantalum nitride or the like and a pair of conductive layers 14a and 14b made of aluminum or the like, and the heating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 1
4a and 14b are covered with a protective layer 15 made of silicon nitride or the like. A predetermined power is applied between the pair of conductive layers 14a and 14b, and the heating resistor layer 13 is printed. Joule heat is generated to a temperature required for forming the thermal paper, and the generated heat is conducted to the thermal paper 17 or the like, thereby forming a printed image on the thermal paper 17 or the like, thereby functioning as a thermal head.

【0003】尚、前記発熱抵抗体層13及び一対の導電
層14a,14bが感熱紙等の摺動によって摩耗するの
を防止したり、大気中の水分や感熱紙等に含まれる塩素
イオン、ナトリウムイオン等が発熱抵抗体層13等に接
触し、発熱抵抗体層13等に腐食を発生するのを防止す
るためのものである。
The heat-generating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 14a and 14b are prevented from being worn by sliding of thermal paper or the like, and are not limited to moisture in the atmosphere, chlorine ions and sodium contained in the thermal paper and the like. This is to prevent ions and the like from coming into contact with the heating resistor layer 13 and the like, thereby causing corrosion of the heating resistor layer 13 and the like.

【0004】しかしながら、この従来のサーマルヘッド
においては、前記保護層15が、通常、スパッタリング
法等の薄膜形成技術によって被着形成されており、この
とき、該保護層15にはピンホール15a等の成膜欠陥
が多量に形成されて発熱抵抗体層13及び一対の導電層
14a,14bの表面を完全に被覆することがでない。
そのため、大気中の水分や感熱紙等に含まれる塩素イオ
ン、ナトリウムイオン等は保護層15のピンホール15
aを介して発熱抵抗体層13や一対の導電層14a,1
4bに接触し、該発熱抵抗体層13等に腐食を発生して
発熱抵抗体層13や一対の導電層14a,14bに断線
を生じさせたり、或いはこれらの導電抵抗にばらつきを
生じさせるなどしてサーマルヘッドとしての機能が喪失
されるという欠点を有していた。
However, in this conventional thermal head, the protective layer 15 is usually formed by a thin film forming technique such as a sputtering method. At this time, the protective layer 15 is provided with a pinhole 15a or the like. A large number of film-forming defects cannot be formed to completely cover the surfaces of the heating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 14a and 14b.
Therefore, chlorine ions, sodium ions, and the like contained in the moisture in the air, the thermal paper, and the like are removed from the pinhole 15 of the protective layer 15.
a through the heating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 14a, 1a.
4b, the heating resistor layer 13 and the like are corroded to cause a break in the heating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 14a and 14b, or to cause variations in the conductive resistance. Therefore, the function as a thermal head is lost.

【0005】そこで上記欠点を解消するため、図2に示
す如く、保護層15の上面に樹脂やガラス等から成るオ
ーバーコート層16を被着させ、保護層15に形成され
ているピンホール15aの上部をオーバーコート層16
で塞ぐことが考えられる。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, as shown in FIG. 2, an overcoat layer 16 made of resin, glass, or the like is applied to the upper surface of the protective layer 15 to form a pinhole 15a formed in the protective layer 15. Overcoat layer 16 on top
It is possible to close with.

【0006】しかしながら、このサーマルヘッドは保護
層15に形成されたピンホール15aの上部をただ単に
オーバーコート層16で塞いだだけであるため、初期に
おいては大気中の水分や感熱紙等に含まれる塩素イオ
ン、ナトリウムイオン等が発熱抵抗体層13や一対の導
電層14a,14bに接触することは無く、サーマルヘ
ッドを正常に作動させることができるもののサーマルヘ
ッドを繰り返し作動させ、感熱紙等に印字画像を形成し
た場合、オーバーコート層16が感熱紙17等の摺動に
よって摩耗され、その結果、短期間で保護層15に形成
されたピンホール15aが開口され前述した欠点が再発
してしまうという問題を有していた。
However, since the thermal head merely covers the upper portion of the pinhole 15a formed in the protective layer 15 with the overcoat layer 16, the thermal head is initially contained in moisture in the atmosphere, thermal paper, or the like. Chlorine ions, sodium ions, etc. do not come into contact with the heating resistor layer 13 and the pair of conductive layers 14a, 14b. Although the thermal head can be operated normally, the thermal head is operated repeatedly to print on thermal paper. When an image is formed, the overcoat layer 16 is worn by sliding of the thermal paper 17 or the like, and as a result, the pinhole 15a formed in the protective layer 15 is opened in a short period of time, and the above-mentioned defect recurs. Had a problem.

【0007】[0007]

【問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の製造方法
は、電気絶縁性基板の上面に発熱抵抗体層と一対の導電
層を被着させるとともに該発熱抵抗体層及び一対の導電
層を窒化珪素から成る保護層で被覆して成るサーマルヘ
ッドであって、前記保護層表面に粘度3cps以下、表
面張力25dyn・s/cm2 以下の珪素化合物を含む
アルコキシドガラス溶液を塗布するとともに該アルコキ
シドガラス溶液の一部を保護層に形成されているピンホ
ールの内部に浸透させ、この状態で前記アルコキシドガ
ラス溶液を加熱縮重合させることによってガラス層を被
着させることを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and a method of manufacturing a thermal head according to the present invention comprises forming a heating resistor layer and a pair of conductive layers on an upper surface of an electrically insulating substrate. A thermal head comprising a heat-resistant resistor layer and a pair of conductive layers coated with a protective layer made of silicon nitride, wherein the surface of the protective layer has a viscosity of 3 cps or less and a surface tension of 25 dyn · s / cm 2 or less. An alkoxide glass solution containing a silicon compound is applied and a part of the alkoxide glass solution is allowed to penetrate into pinholes formed in the protective layer. Characterized in that a layer is applied.

【0008】[0008]

【実施例】以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0009】図1は本発明のサーマルヘッドの一実施例
を示す断面図であり、1は基板、2は蓄熱層、3は発熱
抵抗体層、4a,4bは一対の導電層、5は保護層、6
はガラス層である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thermal head according to the present invention, wherein 1 is a substrate, 2 is a heat storage layer, 3 is a heating resistor layer, 4a and 4b are a pair of conductive layers, and 5 is a protection layer. Layer, 6
Is a glass layer.

【0010】前記基板1はアルミナセラミックス等の耐
熱性に優れた電気絶縁性材料から成り、その上面には蓄
熱層2が被着されている。
The substrate 1 is made of an electrically insulating material having excellent heat resistance, such as alumina ceramics, and a heat storage layer 2 is adhered on the upper surface thereof.

【0011】前記蓄熱層2はガラスやポリイミド樹脂等
から成り、発熱抵抗体層3の発する熱を蓄積及び放散す
ることによってサーマルヘッドの熱応答特性を良好に保
つ作用を為す。
The heat storage layer 2 is made of glass, polyimide resin or the like, and functions to maintain and satisfactorily maintain the thermal response characteristics of the thermal head by accumulating and dissipating the heat generated by the heating resistor layer 3.

【0012】また前記蓄熱層2の上面には発熱抵抗体層
3が被着されており、更に発熱抵抗体層3の上面には一
対の導電層4a,4bが間に一定の間隔をもって被着さ
れている。
A heating resistor layer 3 is attached on the upper surface of the heat storage layer 2, and a pair of conductive layers 4a and 4b are attached on the upper surface of the heating resistor layer 3 at a constant interval. Have been.

【0013】前記発熱抵抗体層3は例えば窒化タンタル
等から成り、それ自体が所定の電気抵抗を有しているた
め、一対の導電層4a,4bを介して所定の電力が印加
されるとジュール発熱を起こし、印字画像を形成するに
必要な温度、例えば300〜450℃に発熱する。
The heating resistor layer 3 is made of, for example, tantalum nitride and has a predetermined electric resistance. Therefore, when a predetermined power is applied through a pair of conductive layers 4a and 4b, the heating resistor layer 3 is made of joule. It generates heat and generates heat at a temperature required for forming a printed image, for example, 300 to 450 ° C.

【0014】また、前記発熱抵抗体層3上に被着されて
いる一対の導電層4a,4bはアルミニウム等の金属か
ら成り、発熱抵抗体層3にジュール発熱を起こさせるた
めに必要な電力を印加する作用を為す。
The pair of conductive layers 4a and 4b provided on the heating resistor layer 3 are made of a metal such as aluminum, and supply electric power necessary for causing the heating resistor layer 3 to generate Joule heat. It acts to apply.

【0015】前記発熱抵抗体層3及び一対の導電層4
a,4bの上面にはまた窒化珪素から成る保護層5が被
着形成されており、これによって発熱抵抗体層3及び一
対の導電層4a,4bを感熱紙等との摺動による摩耗や
大気中の水分、感熱紙等に含まれる塩素イオン、ナトリ
ウムイオン等の汚染物質による腐食から保護している。
The heating resistor layer 3 and a pair of conductive layers 4
A protective layer 5 made of silicon nitride is also formed on the upper surfaces of the a and 4b so that the heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4a and 4b may be worn by sliding with a heat-sensitive paper or the like or may be exposed to air. It protects against corrosion by contaminants such as moisture in the inside, chlorine ions and sodium ions contained in the thermal paper.

【0016】尚、前記保護層5は従来周知のスパッタリ
ング法等によって発熱抵抗体層3及び一対の導電層4
a,4b上に被着形成され、このとき保護層5にはピン
ホール5aが多量に形成される。
The protective layer 5 is formed of a heating resistor layer 3 and a pair of conductive layers 4 by a well-known sputtering method or the like.
a and 4b, and a large number of pinholes 5a are formed in the protective layer 5 at this time.

【0017】また前記ピンホール5aが形成された保護
層5の上面には、ガラス層6がその一部をピンホール5
a内に充填させた状態で被着されている。
On the upper surface of the protective layer 5 in which the pinhole 5a is formed, a glass layer 6 partially covers the pinhole 5a.
a.

【0018】前記ガラス層6は保護層5に形成されたピ
ンホール5aを塞ぐことによって汚染物質による発熱抵
抗体層3等の腐食を防止する作用を為し、前記ガラス層
6はその一部がピンホール5a内に充填された状態で保
護層5の上面に被着されていることから、印字時、感熱
紙等の摺動によってガラス層6が摩耗してもピンホール
5a内に充填されたガラス層6が摩耗することは無く、
常にピンホール5aを塞ぐことが可能となり、その結
果、汚染物質がピンホール5aを介して発熱抵抗体層3
や一対の導電層4a,4bに接触し、腐食を発生させる
ことは殆ど無くなる。
The glass layer 6 functions to prevent corrosion of the heating resistor layer 3 and the like due to contaminants by closing a pinhole 5a formed in the protective layer 5, and a part of the glass layer 6 is formed. Since the glass layer 6 is affixed to the upper surface of the protective layer 5 while being filled in the pinhole 5a, the glass layer 6 is filled in the pinhole 5a even when the glass layer 6 is worn due to sliding of thermal paper or the like during printing. The glass layer 6 does not wear,
The pinhole 5a can always be closed, so that contaminants can be generated through the pinhole 5a.
Or the pair of conductive layers 4a and 4b contact with each other, causing almost no corrosion.

【0019】かくして上述したサーマルヘッドは、外部
電気信号に対応させて一対の導電層4aと4bの間に電
力を印加し、発熱抵抗体層3を所定の温度にジュール発
熱抵抗体層させるとともに該発熱した熱を感熱紙等に伝
導させ、感熱紙等に印字画像を形成させることによって
サーマルヘッドとして機能する。
Thus, in the above-described thermal head, electric power is applied between the pair of conductive layers 4a and 4b in response to an external electric signal to cause the heating resistor layer 3 to have a Joule heating resistor layer at a predetermined temperature, and to apply the power to the Joule heating resistor layer. The generated heat is conducted to the thermal paper or the like to form a printed image on the thermal paper or the like, thereby functioning as a thermal head.

【0020】次に、上述したサーマルヘッドの製造方法
について説明する。
Next, a method of manufacturing the above-described thermal head will be described.

【0021】(1)先ずアルミナセラミックス等の電気
絶縁性材料から成る基板1を準備する。
(1) First, a substrate 1 made of an electrically insulating material such as alumina ceramics is prepared.

【0022】前記基板は例えばアルミナ、シリカ、マグ
ネシア等のセラミック材料粉末に適当な有機溶媒、溶剤
を添加混合して泥漿状と為すとともにこれを従来周知の
ドクターブレード法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、次に該セラミックグリーンシ
ートを所定形状に打ち抜き加工を施すとともに高温(約
1600℃)で焼成することによって製作される。
The substrate is formed into a slurry by adding a suitable organic solvent and a solvent to a ceramic material powder such as alumina, silica, magnesia or the like to form a slurry, and the ceramic green sheet is formed by employing a conventionally known doctor blade method. Then, the ceramic green sheet is punched into a predetermined shape and fired at a high temperature (about 1600 ° C.).

【0023】(2)次に前記基板1上にガラス等から成
る蓄熱層2を被着させる。
(2) Next, a heat storage layer 2 made of glass or the like is deposited on the substrate 1.

【0024】前記蓄熱層2は、例えばガラス粉末に適当
な有機溶剤、溶媒を添加混合して得たガラスペーストを
基板1上に従来周知のスクリーン印刷法等を採用するこ
とによって印刷塗布し、しかる後、これを高温で焼き付
けることによって基板1上に被着される。
The heat storage layer 2 is formed by applying a glass paste obtained by adding and mixing a suitable organic solvent and a solvent to glass powder, for example, on the substrate 1 by employing a conventionally known screen printing method or the like. Thereafter, it is deposited on the substrate 1 by baking it at a high temperature.

【0025】(3)次に前記蓄熱層2上に窒化タンタル
等から成る発熱抵抗体層3及びアルミニウム等から成る
一対の導電層4a,4bを順次被着させる。
(3) Next, a heating resistor layer 3 made of tantalum nitride or the like and a pair of conductive layers 4a and 4b made of aluminum or the like are sequentially deposited on the heat storage layer 2.

【0026】前記発熱抵抗体層3及び一対の導電層4
a,4bは従来周知のスパッタリング法等を採用するこ
とによって前記蓄熱層2上に順次被着される。
The heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4
a and 4b are sequentially deposited on the heat storage layer 2 by employing a conventionally known sputtering method or the like.

【0027】(4)次に前記発熱抵抗体層3及び一対の
導電層4a,4bの上面に窒化珪素から成る保護層5を
被着させる。
(4) Next, a protective layer 5 made of silicon nitride is applied to the upper surfaces of the heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4a and 4b.

【0028】前記保護層5は窒化珪素を従来周知のスパ
ッタリング法等を採用することによって前記発熱抵抗体
層3及び一対の導電層4a,4bの上面に被着形成され
る。
The protective layer 5 is formed on the heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4a and 4b by using silicon nitride by a conventional sputtering method or the like.

【0029】(5)最後に前記保護層5の上面にガラス
層6を被着させ、これによってサーマルヘッドが完成す
る。
(5) Finally, a glass layer 6 is applied on the upper surface of the protective layer 5, whereby a thermal head is completed.

【0030】前記ガラス層6は、珪素化合物(RnSi
(OH) 4-n :Rは有機系の官能基,nは正数を表す)
に適当な有機溶剤、溶媒(例えばメタノール等)を添加
混合することによって粘度を3cps以下、表面張力を
25dyn・s/cm2 以下と成したアルコキシドガラ
ス溶液を作製し、次に前記アルコキシドガラス溶液を従
来周知のディップ法等を採用することによって保護層5
の上面に塗布するとともに約2分間放置し、しかる後、
前記塗布したアルコキシドガラス溶液をオーブン等を用
いて約1時間高温、例えば500℃の温度で加熱し、ア
ルコキシドガラスを加熱縮重合させるとともに該加熱縮
重合により解離した水やアルコキシドガラス溶液中の有
機溶剤、溶媒等を蒸発させガラス層6と成して保護層5
の上面に被着させる。
The glass layer 6 is made of a silicon compound (RnSi).
(OH) 4-n: R represents an organic functional group, and n represents a positive number.
An alkoxide glass solution having a viscosity of 3 cps or less and a surface tension of 25 dyn · s / cm 2 or less is prepared by adding and mixing an appropriate organic solvent and a solvent (eg, methanol) to the alkoxide glass solution. By adopting a conventionally known dip method or the like, the protective layer 5
And leave it on for about 2 minutes.
The applied alkoxide glass solution is heated at a high temperature of, for example, 500 ° C. for about 1 hour using an oven or the like, and the alkoxide glass is heat-condensed and polymerized. , Solvent and the like are evaporated to form a glass layer 6 and a protective layer 5
On the upper surface.

【0031】この場合、保護層5上に塗布されるアルコ
キシドガラス溶液は粘度が3cps以下、表面張力が2
5dyn・s/cm2 以下に調整されており、しかも珪
素化合物を含むアルコキシドガラス溶液は保護層5を成
す窒化珪素に対して極めて良好に濡れることから、アル
コキシドガラス溶液を保護層5の上面に塗布した際、ア
ルコキシドガラス溶液の一部が保護層5のピンホール5
a内に毛細管現象によって良好に浸透し、その結果、前
記アルコキシドガラス溶液を高温で加熱して得られるガ
ラス層6はその一部がピンホール5a内に該ピンホール
5aを塞ぐようにして保護層5上に被着される。
In this case, the alkoxide glass solution applied on the protective layer 5 has a viscosity of 3 cps or less and a surface tension of 2 cps.
The alkoxide glass solution is adjusted to 5 dyn · s / cm 2 or less, and since the alkoxide glass solution containing a silicon compound wets very well with the silicon nitride forming the protective layer 5, the alkoxide glass solution is applied to the upper surface of the protective layer 5. In this case, a part of the alkoxide glass solution was
a, the glass layer 6 obtained by heating the alkoxide glass solution at a high temperature partially covers the pinhole 5a within the pinhole 5a. 5 is applied.

【0032】尚、前記アルコキシドガラス溶液はその粘
度が3cpsを越え、かつ表面張力が25dyn・s/
cm2 を越えるとアルコキシドガラス溶液を保護層5表
面に塗布させる際、保護層5に形成されているピンホー
ル5a内にアルコキシドガラス溶液が十分に浸透してい
かなくなる。従って、保護層5表面にガラス層6をその
一部が保護層5に形成されたピンホール5a内に充填さ
せた状態で被着させるためには、アルコキシドガラス溶
液の粘度を3cps以下、表面張力を25dyn・s/
cm2 以下に特定する必要がある。
The alkoxide glass solution has a viscosity exceeding 3 cps and a surface tension of 25 dyn · s /.
If it exceeds cm 2 , when the alkoxide glass solution is applied to the surface of the protective layer 5, the alkoxide glass solution will not sufficiently penetrate into the pinholes 5 a formed in the protective layer 5. Therefore, in order to apply the glass layer 6 on the surface of the protective layer 5 in a state where a part of the glass layer 6 is filled in the pinhole 5 a formed in the protective layer 5, the viscosity of the alkoxide glass solution is 3 cps or less, the surface tension is Is 25 dyn · s /
It must be specified below cm 2 .

【0033】またこの場合、前記ガラス層6の一部を、
保護層5のピンホール5a内に保護層上面から0.5μ
m以上の深さ領域まで充填させておくことにより、汚染
物質がガラス層6を透過して発熱抵抗体層3や一対の導
電層4a,4bを腐食するのが有効に防止される。従っ
て、汚染物質による発熱抵抗体層3や一対の導電層4
a,4bの腐食をより有効に防止し、サーマルヘッドを
長期にわって安定且つ良好に機能させるにはガラス層6
の一部を保護層5に形成されたピンホール5a内に上面
から0.5μm以上の深さ領域まで充填させておくこと
が好ましい。
In this case, a part of the glass layer 6 is
0.5 μm from the upper surface of the protective layer in the pinhole 5a of the protective layer
By filling up to a depth region of m or more, it is possible to effectively prevent contaminants from penetrating the glass layer 6 and corroding the heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4a and 4b. Therefore, the heating resistor layer 3 and the pair of conductive layers 4
In order to prevent corrosion of the thermal head more effectively and to make the thermal head function stably and satisfactorily for a long period of time, the glass layer 6 is used.
Is preferably filled in the pinhole 5a formed in the protective layer 5 to a depth of 0.5 μm or more from the upper surface.

【0034】次に本発明の作用効果を以下に述べる2つ
の実験例に基づいて説明する。
Next, the operation and effect of the present invention will be described based on the following two experimental examples.

【0035】(実験例1) 先ず実験試料として、図1に示す如く、基板の上面に複
数個の発熱抵抗体層及び一対の導電層を被着させるとと
もに該発熱抵抗体層を保護層で被覆して成るサーマルヘ
ッドにおいて、保護層の表面に粘度を1cps、表面張
力を22dyn・s/cm2 と成したアルコキシドガラ
ス溶液を塗布し、しかる後、これを高温で加熱して保護
層の表面及び該保護層に形成されたピンホール(径:
0.1μm、深さ:3μm)内の上面より40%の深さ
にまでガラス層を被着充填させた本発明品と、保護層表
面にガラス層を全く被着させていない従来品を準備す
る。
(Experimental Example 1) As an experimental sample, as shown in FIG. 1, a plurality of heating resistor layers and a pair of conductive layers are applied on the upper surface of a substrate, and the heating resistor layers are covered with a protective layer. In the thermal head, an alkoxide glass solution having a viscosity of 1 cps and a surface tension of 22 dyn · s / cm 2 is applied to the surface of the protective layer. The pinhole (diameter:
(0.1 μm, depth: 3 μm) Prepare the product of the present invention in which the glass layer is applied and filled to a depth of 40% from the upper surface within the upper surface, and the conventional product in which no glass layer is applied on the surface of the protective layer. I do.

【0036】次に前記各々の試料につき、温度が35
℃、湿度が85%の環境下において所定の印字待機状態
(サーマルヘッドの保護層に感熱紙を接触させるととも
に一対の導電層間に24Vの電圧を印加し発熱抵抗体層
を発熱させた状態)に設定し、腐食された発熱抵抗体層
の数が発熱抵抗体層全体のうち0.1%に達するまでの
時間(これを初期破壊時間と定義する)を調べた。
Next, for each of the samples, a temperature of 35
In a predetermined printing standby state (a state in which a thermal paper is brought into contact with a protective layer of a thermal head and a voltage of 24 V is applied between a pair of conductive layers to generate heat in a heating resistor layer) in an environment of 85 ° C. and humidity of 85%. Then, the time until the number of corroded heating resistor layers reaches 0.1% of the entire heating resistor layer (this is defined as the initial destruction time) was examined.

【0037】かかる実験によれば、従来品ではその初期
破壊時間が約20時間であったのに対し、本発明品では
約100時間と、従来品の5倍の延命となり、サーマル
ヘッドの信頼性が向上されたことが判る。
According to such an experiment, the initial breakdown time of the conventional product was about 20 hours, while that of the present invention was about 100 hours, which is five times longer than that of the conventional product. It can be seen that was improved.

【0038】(実験例2) 実験試料として、図1に示す如く、基板の上面に複数個
の発熱抵抗体層及び一対の導電層を被着させるとともに
該発熱抵抗体層を保護層で被覆して成るサーマルヘッド
において、保護層の表面に粘度を1cps、表面張力を
22dyn・s/cm2 と成したアルコキシドガラス溶
液を塗布し、しかる後、これを高温で加熱して保護層の
表面及び該保護層に形成されたピンホール(径:0.1
μm、深さ:3μm)内の上面より40%の深さにまで
ガラス層を被着充填させた本発明品と、保護層表面に粘
度を10cps、表面張力を30dyn・s/cm2
成したアルコキシドガラス溶液を塗布し、しかる後、こ
れを高温で加熱することによって保護層表面のみにガラ
ス層を被着させた従来品を準備する。
(Experimental Example 2) As an experimental sample, as shown in FIG. 1, a plurality of heating resistor layers and a pair of conductive layers were applied on the upper surface of a substrate, and the heating resistor layers were covered with a protective layer. In the thermal head, an alkoxide glass solution having a viscosity of 1 cps and a surface tension of 22 dyn · s / cm 2 is applied to the surface of the protective layer. Pinholes formed in the protective layer (diameter: 0.1
μm, depth: 3 μm), the product of the present invention in which the glass layer is applied and filled to a depth of 40% from the upper surface, and the protective layer surface has a viscosity of 10 cps and a surface tension of 30 dyn · s / cm 2. The alkoxide glass solution thus prepared is applied, and then heated at a high temperature to prepare a conventional product in which a glass layer is applied only to the surface of the protective layer.

【0039】次に前記各々の試料につき、常温常湿の環
境下において一対の導電層の間に所定の電力(電力:
0.2W/dot、印加周期:10.0msec、印加
時間:2.0msec)を印加するとともにサーマルヘ
ッドの保護層に高イオン含有量(ナトリウムイオン:2
000ppm以上)の感熱紙を摺動させ、発熱抵抗体層
に最初に腐食が発生したときの感熱紙の摺動距離を調べ
た。
Next, for each of the samples, a predetermined power (power:
0.2 W / dot, application cycle: 10.0 msec, application time: 2.0 msec) and a high ion content (sodium ion: 2) in the protective layer of the thermal head.
(000 ppm or more) was slid, and the sliding distance of the heat-sensitive paper when corrosion first occurred in the heating resistor layer was examined.

【0040】この実験結果によれば、従来品では感熱紙
を約10km摺動させたところで最初の腐食を発生した
のに対し、本発明品では約30kmと、従来品の約3倍
の延命となり、サーマルヘッドの信頼性が向上されたこ
とが判る。
According to the experimental results, the conventional product caused the first corrosion when the thermal paper was slid about 10 km, whereas the product of the present invention was about 30 km, which is about three times longer than that of the conventional product. It can be seen that the reliability of the thermal head was improved.

【0041】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
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、改良等は何ら差し支えない。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドの製造方法によ
れば、粘度3cps以下、表面張力25dyn・s/c
2 以下に調整した珪素化合物を含むアルコキシドガラ
ス溶液を窒化珪素から成る保護層上に塗布するとともに
該アルコキシドガラス溶液の一部を保護層に形成されて
いるピンホールの内部に浸透させ、これを加熱縮重合さ
せることによってガラス層と成すことから、ピンホール
が形成された保護層上にはガラス層がその一部をピンホ
ール内に充填させた状態でピンホールを塞ぐようにして
被着される。従って、サーマルヘッドの使用時、感熱紙
等の摺動によって保護層に形成されたピンホールが短期
間で開口することはなく、ピンホールを常にガラス層で
塞いでおくことができ、その結果、発熱抵抗体層や一対
の導電層に汚染物質が接触して腐食を発生させるのが極
小となり、サーマルヘッドを長期にわたり良好に機能さ
せることができる。
According to the thermal head manufacturing method of the present invention, the viscosity is 3 cps or less, and the surface tension is 25 dyn · s / c.
An alkoxide glass solution containing a silicon compound adjusted to m 2 or less is applied on a protective layer made of silicon nitride, and a part of the alkoxide glass solution is penetrated into pinholes formed in the protective layer. Since the glass layer is formed by heat polycondensation, the glass layer is adhered on the protective layer in which the pinhole is formed so as to close the pinhole while partially filling the pinhole. You. Therefore, when the thermal head is used, the pinhole formed in the protective layer is not opened in a short period of time due to sliding of the thermal paper or the like, and the pinhole can be always closed with the glass layer. Corrosion caused by contact of the contaminant with the heating resistor layer and the pair of conductive layers is minimized, and the thermal head can function well for a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の製造方法によって製作されたサーマル
ヘッドの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal head manufactured by a manufacturing method of the present invention.

【図2】従来のサーマルヘッドの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional thermal head.

【図3】従来のサーマルヘッドの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional thermal head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・電気絶縁性基板、3・・・発熱抵抗体層、4
a,4b・・・一対の導電層、5・・・保護層、5a・
・・ピンホール、6・・・ガラス層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric insulating substrate, 3 ... Heating resistor layer, 4
a, 4b ... a pair of conductive layers, 5 ... protective layer, 5a
..Pinhole, 6 ... Glass layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電気絶縁性基板の上面に発熱抵抗体層と一
対の導電層を被着させるとともに該発熱抵抗体層及び一
対の導電層を窒化珪素から成る保護層で被覆して成るサ
ーマルヘッドであって、前記保護層表面に粘度3cps
以下、表面張力25dyn・s/cm2 以下の珪素化合
物を含むアルコキシドガラス溶液を塗布するとともに
アルコキシドガラス溶液の一部を保護層に形成されてい
るピンホールの内部に浸透させ、この状態で前記アルコ
キシドガラス溶液を加熱縮重合させることによってガラ
ス層を被着させることを特徴とするサーマルヘッドの製
造方法。
1. A thermal head comprising: a heating resistor layer and a pair of conductive layers formed on an upper surface of an electrically insulating substrate; and the heating resistor layer and the pair of conductive layers covered with a protective layer made of silicon nitride. And a viscosity of 3 cps on the surface of the protective layer.
Hereinafter, silicon compounds having a surface tension of 25 dyn · s / cm 2 or less
The addition to applying the alkoxide glass solution containing things
Part of the alkoxide glass solution is formed on the protective layer.
Penetrate the inside of the pinhole.
A method for manufacturing a thermal head, comprising applying a glass layer by subjecting an oxide glass solution to heat condensation polymerization.
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