JP3225317B2 - 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、サーマルプリントヘ
ッドおよびその製造方法に関し、詳しくは、発熱部を覆
う保護膜の密着性、耐磨耗性および耐圧性を飛躍的に向
上させ、印字性能の長期間維持を達成したものに関す
る。
ッドおよびその製造方法に関し、詳しくは、発熱部を覆
う保護膜の密着性、耐磨耗性および耐圧性を飛躍的に向
上させ、印字性能の長期間維持を達成したものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】いわ
ゆる薄膜型サーマルヘッドの基本構成を図３に示す。セ
ラミック製の基板１の表面には、ガラスグレーズ畜熱層
２が基板の長手方向に形成されるとともに、このガラス
グレーズ畜熱層２を覆うようにしてＴａ−ＳｉＯ2 等か
らなる発熱抵抗体層３が形成される。そしてさらにその
上面に、上記ガラスグレーズ畜熱層２の方向に沿って、
抵抗体層３を部分的に発熱させるために、この抵抗体層
３に電力を供給するためのＡｌ等でできた導体層が形成
される。こうして形成された発熱部は、保護膜５によっ
て覆われる。この保護膜５は、プラテン等によって押さ
えられながら滑り接触させられる記録紙等によって発熱
部が磨耗しないようにするためのものであって、高度な
耐磨耗性が要求される。かかる表面硬度の高い保護膜を
形成するべき材質としては、Ｓｉ3 Ｎ4 等のシリコン窒
化物や、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎの系からなる化合物である
サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等が採用されてい
る。
ゆる薄膜型サーマルヘッドの基本構成を図３に示す。セ
ラミック製の基板１の表面には、ガラスグレーズ畜熱層
２が基板の長手方向に形成されるとともに、このガラス
グレーズ畜熱層２を覆うようにしてＴａ−ＳｉＯ2 等か
らなる発熱抵抗体層３が形成される。そしてさらにその
上面に、上記ガラスグレーズ畜熱層２の方向に沿って、
抵抗体層３を部分的に発熱させるために、この抵抗体層
３に電力を供給するためのＡｌ等でできた導体層が形成
される。こうして形成された発熱部は、保護膜５によっ
て覆われる。この保護膜５は、プラテン等によって押さ
えられながら滑り接触させられる記録紙等によって発熱
部が磨耗しないようにするためのものであって、高度な
耐磨耗性が要求される。かかる表面硬度の高い保護膜を
形成するべき材質としては、Ｓｉ3 Ｎ4 等のシリコン窒
化物や、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏ、Ｎの系からなる化合物である
サイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ）等が採用されてい
る。
【０００３】ところで、下地層に対してこのような表面
硬度の大きい材質からなる保護膜を形成すると、この保
護膜の膜応力が高くなり、衝撃等によって下地層から剥
がれやすくなるという欠点がある。そのため、かかる高
硬度の保護膜の膜応力を低下させるとともに、下地層に
対する密着性を高めるため、下地層と表面の高硬度層と
の間に、ＳｉＯ2 等からなる中間層を形成するという手
法を採用することにより、上記の欠点を解消しようとす
る試みがなされてきた。
硬度の大きい材質からなる保護膜を形成すると、この保
護膜の膜応力が高くなり、衝撃等によって下地層から剥
がれやすくなるという欠点がある。そのため、かかる高
硬度の保護膜の膜応力を低下させるとともに、下地層に
対する密着性を高めるため、下地層と表面の高硬度層と
の間に、ＳｉＯ2 等からなる中間層を形成するという手
法を採用することにより、上記の欠点を解消しようとす
る試みがなされてきた。
【０００４】しかしながら、たとえば、最外層のサイア
ロン膜と下地層との間にＳｉＯ2 膜を介装するにして
も、窒素添加量を多くして上記のサイアロン膜の表面硬
度をより高めようとした場合には、かかるサイアロン膜
とＳｉＯ2 膜との間の膜応力が依然高くなってしまい、
表面層としてのサイアロン膜が、ＳｉＯ2 膜に対して剥
がれやくすなるという傾向を回避するのは困難であっ
た。このように、従来のサーマルプリントヘッドにおけ
る保護膜は、下地層に対する密着性と、記録紙に対する
耐磨耗性の双方の条件を満足するものとして、いまだ十
分なものとはいえなかった。
ロン膜と下地層との間にＳｉＯ2 膜を介装するにして
も、窒素添加量を多くして上記のサイアロン膜の表面硬
度をより高めようとした場合には、かかるサイアロン膜
とＳｉＯ2 膜との間の膜応力が依然高くなってしまい、
表面層としてのサイアロン膜が、ＳｉＯ2 膜に対して剥
がれやくすなるという傾向を回避するのは困難であっ
た。このように、従来のサーマルプリントヘッドにおけ
る保護膜は、下地層に対する密着性と、記録紙に対する
耐磨耗性の双方の条件を満足するものとして、いまだ十
分なものとはいえなかった。
【０００５】本願発明は、上記の事情のもとで考えださ
れたものであって、十分な耐磨耗性と、十分な密着性を
もった発熱部保護膜を備え、優れた印字性能を従来に比
して長期間維持することができるサーマルヘッドを提供
するとともに、かかるサーマルプリントヘッドを簡便に
製造しうる方法を提供することをその課題としている。
れたものであって、十分な耐磨耗性と、十分な密着性を
もった発熱部保護膜を備え、優れた印字性能を従来に比
して長期間維持することができるサーマルヘッドを提供
するとともに、かかるサーマルプリントヘッドを簡便に
製造しうる方法を提供することをその課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】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。すな
わち、本願の請求項１の記載した発明は、セラミック基
板上にグレーズ畜熱層、発熱抵抗体層および上記抵抗体
層の所定部位を発熱させるべくこれに電力を供給する導
体層が形成され、かつ、上記発熱抵抗体層および導体層
を保護膜で覆って形成されるサーマルプリントヘッドで
あって、上記保護膜は、下層から順に、シリコン酸化物
膜からなる第一層、第一サイアロン膜からなる第二層、
第二サイアロン膜からなる第三層、および、第三サイア
ロン膜からなる第四層を含んでおり、 上記第一サイアロ
ン膜は、上記第二サイアロン膜よりもＳｉおよびＯの添
加量が多いサイアロン膜であり、 上記第三サイアロン膜
は、上記第二サイアロン膜よりもＮの添加量が多いサイ
アロン膜であることを特徴としている。
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。すな
わち、本願の請求項１の記載した発明は、セラミック基
板上にグレーズ畜熱層、発熱抵抗体層および上記抵抗体
層の所定部位を発熱させるべくこれに電力を供給する導
体層が形成され、かつ、上記発熱抵抗体層および導体層
を保護膜で覆って形成されるサーマルプリントヘッドで
あって、上記保護膜は、下層から順に、シリコン酸化物
膜からなる第一層、第一サイアロン膜からなる第二層、
第二サイアロン膜からなる第三層、および、第三サイア
ロン膜からなる第四層を含んでおり、 上記第一サイアロ
ン膜は、上記第二サイアロン膜よりもＳｉおよびＯの添
加量が多いサイアロン膜であり、 上記第三サイアロン膜
は、上記第二サイアロン膜よりもＮの添加量が多いサイ
アロン膜であることを特徴としている。
【０００７】そして、本願の請求項２に記載された発明
方法は、セラミック基板上にグレーズ畜熱層、発熱抵抗
体層および上記抵抗体層の所定部位を発熱させるべくこ
れに電力を供給する導体層が形成された中間体を、シリ
コン酸化物およびサイアロンをターゲットとして備える
成膜装置に導入し、次のステップにより保護膜を形成す
ることを特徴としている。 (1) シリコン酸化物による成膜を行うステップ。 (2) シリコン酸化物およびサイアロンによる成膜を行う
ステップ。 (3) サイアロンによる成膜を行うステップ。 (4) 窒素ガスを導入しつつサイアロンによる成膜を行う
ステップ。
方法は、セラミック基板上にグレーズ畜熱層、発熱抵抗
体層および上記抵抗体層の所定部位を発熱させるべくこ
れに電力を供給する導体層が形成された中間体を、シリ
コン酸化物およびサイアロンをターゲットとして備える
成膜装置に導入し、次のステップにより保護膜を形成す
ることを特徴としている。 (1) シリコン酸化物による成膜を行うステップ。 (2) シリコン酸化物およびサイアロンによる成膜を行う
ステップ。 (3) サイアロンによる成膜を行うステップ。 (4) 窒素ガスを導入しつつサイアロンによる成膜を行う
ステップ。
【０００８】
【発明の作用および効果】本願発明にかかるサーマルプ
リントヘッドの発熱部を覆う保護膜は、下地層から順に
表面層に向けて、次第に硬度を増す四層の膜からできて
いる。すなわち、第一層をシリコン酸化物膜により形成
し、第二層を第三層のサイアロン膜よりもＳｉとＯの添
加量の多いサイアロン膜で形成し、第三層を一般的なサ
イアロン膜により形成し、そして最外層である第四層
は、第三層よりも窒素（Ｎ）添加量の多いサイアロン膜
により形成されている。これらの各層は、たとえば、ス
パッタリング、真空蒸着、あるいはＣＶＤ法によって形
成される。
リントヘッドの発熱部を覆う保護膜は、下地層から順に
表面層に向けて、次第に硬度を増す四層の膜からできて
いる。すなわち、第一層をシリコン酸化物膜により形成
し、第二層を第三層のサイアロン膜よりもＳｉとＯの添
加量の多いサイアロン膜で形成し、第三層を一般的なサ
イアロン膜により形成し、そして最外層である第四層
は、第三層よりも窒素（Ｎ）添加量の多いサイアロン膜
により形成されている。これらの各層は、たとえば、ス
パッタリング、真空蒸着、あるいはＣＶＤ法によって形
成される。
【０００９】そして、本願のサーマルプリントヘッドの
製造方法においては、特に、上記第一層ないし第四層
を、シリコン酸化物とサイアロンとをあらかじめターゲ
ットとして備える成膜装置に導入した状態で、順次一連
に形成するようにしている。すなわち、たとえば、スパ
ッタリング装置の容器内に保護膜形成前の基板中間体を
導入して所定の真空引きを行った後、アルゴン雰囲気中
でまずシリコン酸化物ターゲットにのみ通電してシリコ
ン酸化物によるスパッタリング膜からなる第一層を形成
する。こうして所定厚みのシリコン酸化物からなる第一
層が形成されると、継続して、サイアロンターゲットに
も通電し、これにより、上記第一層の上に、ＳｉとＯが
リッチなサイアロン膜からなる第三層を所定厚みとなる
ように成膜する。
製造方法においては、特に、上記第一層ないし第四層
を、シリコン酸化物とサイアロンとをあらかじめターゲ
ットとして備える成膜装置に導入した状態で、順次一連
に形成するようにしている。すなわち、たとえば、スパ
ッタリング装置の容器内に保護膜形成前の基板中間体を
導入して所定の真空引きを行った後、アルゴン雰囲気中
でまずシリコン酸化物ターゲットにのみ通電してシリコ
ン酸化物によるスパッタリング膜からなる第一層を形成
する。こうして所定厚みのシリコン酸化物からなる第一
層が形成されると、継続して、サイアロンターゲットに
も通電し、これにより、上記第一層の上に、ＳｉとＯが
リッチなサイアロン膜からなる第三層を所定厚みとなる
ように成膜する。
【００１０】次いで、シリコン酸化物ターゲットの通電
を停止し、サイアロンターゲットの通電を継続させるこ
とにより、上記第二層の上に、ターゲットと同等の組成
のサイアロンからなる第三層を所定厚みとなるように成
膜する。次いで、サイアロンターゲットの通電をしつ
つ、スパッタリング成膜容器中に窒素ガスを導入して、
上記第三層の上に、窒素添加量が増大させられたサイア
ロンからなる第四層を所定厚みとなるように成膜するの
である。
を停止し、サイアロンターゲットの通電を継続させるこ
とにより、上記第二層の上に、ターゲットと同等の組成
のサイアロンからなる第三層を所定厚みとなるように成
膜する。次いで、サイアロンターゲットの通電をしつ
つ、スパッタリング成膜容器中に窒素ガスを導入して、
上記第三層の上に、窒素添加量が増大させられたサイア
ロンからなる第四層を所定厚みとなるように成膜するの
である。
【００１１】このようにして発熱部を覆う保護膜が形成
される本願発明のサーマルプリントヘッドにおいては、
ガラスグレーズ畜熱層に対するなじみがよく、しかも比
較的軟質のシリコン酸化物からなる第一層によって下地
が覆われているので、下地に対する第一層の密着性は高
度に維持される。
される本願発明のサーマルプリントヘッドにおいては、
ガラスグレーズ畜熱層に対するなじみがよく、しかも比
較的軟質のシリコン酸化物からなる第一層によって下地
が覆われているので、下地に対する第一層の密着性は高
度に維持される。
【００１２】そして、第二層は、第一層の成分であるＳ
ｉとＯを多く含んでいるので、この第二層の第一層に対
する密着性も高度に維持される。そして、この第二層
は、基本的に第三層とおなじサイアロン膜であるので、
第二層と第三層との密着性も高度に維持される。同様
に、第四層は、窒素添加量が増量されているとはいえ、
基本的には第三層と同質のサイアロンで形成されている
ので、第三層と第四層との間の密着性も高度に維持され
ることになる。
ｉとＯを多く含んでいるので、この第二層の第一層に対
する密着性も高度に維持される。そして、この第二層
は、基本的に第三層とおなじサイアロン膜であるので、
第二層と第三層との密着性も高度に維持される。同様
に、第四層は、窒素添加量が増量されているとはいえ、
基本的には第三層と同質のサイアロンで形成されている
ので、第三層と第四層との間の密着性も高度に維持され
ることになる。
【００１３】こうして隣接する層どうしの密着性が高度
に維持されながら、下層から表面層に向かうにつれて次
第に硬度が増す複数層からなる本願発明における保護膜
は、いずれの層においても膜応力が高まることがなく、
上記のように隣接層どうしの密着性が保持されているこ
とと相まって、保護層の一部ないしは全部の層が下地層
に対して容易に剥がれてしまうという問題は解消される
ことになる。
に維持されながら、下層から表面層に向かうにつれて次
第に硬度が増す複数層からなる本願発明における保護膜
は、いずれの層においても膜応力が高まることがなく、
上記のように隣接層どうしの密着性が保持されているこ
とと相まって、保護層の一部ないしは全部の層が下地層
に対して容易に剥がれてしまうという問題は解消される
ことになる。
【００１４】さらに、本願発明においては、耐磨耗性を
達成するべく硬度を上げられた表面層は、単なるサイア
ロン層によって形成しているのではなく、さらにかかる
サイアロン層の上に、窒素添加量を増量して表面硬度を
さらに高めたサイアロン層（第四層）を形成しているの
で、記録紙に対する保護膜表面の耐磨耗性は、きわめて
高度に達成されることになる。
達成するべく硬度を上げられた表面層は、単なるサイア
ロン層によって形成しているのではなく、さらにかかる
サイアロン層の上に、窒素添加量を増量して表面硬度を
さらに高めたサイアロン層（第四層）を形成しているの
で、記録紙に対する保護膜表面の耐磨耗性は、きわめて
高度に達成されることになる。
【００１５】このように、本願発明のサーマルプリント
ヘッドは、下地層に対する保護膜の密着性と、表面層の
耐磨耗性とが、ともに従来に比してより高度に達成され
ているのであり、高品位の印字を、長期間継続すること
ができるようになる。しかも、本願発明による上記サー
マルプリントヘッドの製造方法では、四層からなる保護
膜の成膜を、同一の成膜装置中で連続的に形成すること
ができるので、異なる成膜装置間を移動させるような場
合に比較し、保護膜中への不純物等の混入等を防止して
保護膜の強度を維持できるとともに、製造効率が著しく
高められる。
ヘッドは、下地層に対する保護膜の密着性と、表面層の
耐磨耗性とが、ともに従来に比してより高度に達成され
ているのであり、高品位の印字を、長期間継続すること
ができるようになる。しかも、本願発明による上記サー
マルプリントヘッドの製造方法では、四層からなる保護
膜の成膜を、同一の成膜装置中で連続的に形成すること
ができるので、異なる成膜装置間を移動させるような場
合に比較し、保護膜中への不純物等の混入等を防止して
保護膜の強度を維持できるとともに、製造効率が著しく
高められる。
【００１６】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本願発明
のサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図であり、
図２のＩ−Ｉ線に相当する断面図である。
図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本願発明
のサーマルプリントヘッドの要部を示す断面図であり、
図２のＩ−Ｉ線に相当する断面図である。
【００１７】セラミック等でできた基板１の表面には、
横断面弓型をしたガラスグレーズ畜熱層２が、基板１の
長手方向に所定長さ形成されている。このガラスグレー
ズ畜熱層２の円筒状外表面ないしこのガラスグレーズ畜
熱層２と隣接するセラミック基板１表面には、Ｔａ−Ｓ
ｉＯ2 等でできた抵抗体層３が形成されている。さらに
この抵抗体層３の上には、ガラスグレーズ畜熱層２の膨
出頂部を残してこのガラスグレーズ畜熱層２の両側から
延びるＡｌ等でできた櫛歯状の導体層４が形成されてい
る。この導体層４は、抵抗体層３の所定部位に電力を供
給してこれを発熱するために設けられるものであり、ガ
ラスグレーズ畜熱層２の一側から延びる導体層４ａは、
図示しない駆動ＩＣの出力部にそれぞれ導通させられ、
ガラスグレーズ層２の他側に延びる導体層４ｂは、図示
しないコモンパターンに共通接続されている。
横断面弓型をしたガラスグレーズ畜熱層２が、基板１の
長手方向に所定長さ形成されている。このガラスグレー
ズ畜熱層２の円筒状外表面ないしこのガラスグレーズ畜
熱層２と隣接するセラミック基板１表面には、Ｔａ−Ｓ
ｉＯ2 等でできた抵抗体層３が形成されている。さらに
この抵抗体層３の上には、ガラスグレーズ畜熱層２の膨
出頂部を残してこのガラスグレーズ畜熱層２の両側から
延びるＡｌ等でできた櫛歯状の導体層４が形成されてい
る。この導体層４は、抵抗体層３の所定部位に電力を供
給してこれを発熱するために設けられるものであり、ガ
ラスグレーズ畜熱層２の一側から延びる導体層４ａは、
図示しない駆動ＩＣの出力部にそれぞれ導通させられ、
ガラスグレーズ層２の他側に延びる導体層４ｂは、図示
しないコモンパターンに共通接続されている。
【００１８】したがって、この導体層４に電流を流す
と、抵抗体層３のうち、図２において上記ＩＣ側導体層
４ａと、上記コモン側導体層４ｂとの先端部どうしで挟
まれる部位のみが発熱することになる。そして、上記の
ようにして形成されるセラミック基板中間体の表面に
は、上記ガラスグレーズ畜熱層２によって形成される発
熱部を保護するための保護膜５が薄膜形成法によって形
成される。
と、抵抗体層３のうち、図２において上記ＩＣ側導体層
４ａと、上記コモン側導体層４ｂとの先端部どうしで挟
まれる部位のみが発熱することになる。そして、上記の
ようにして形成されるセラミック基板中間体の表面に
は、上記ガラスグレーズ畜熱層２によって形成される発
熱部を保護するための保護膜５が薄膜形成法によって形
成される。
【００１９】本願発明において上記保護膜５は、次の４
つの層によって形成されている。すなわち、下層から順
にシリコン酸化物膜からなる第一層６、第三層のサイア
ロン膜（第二サイアロン膜）よりもＳｉとＯを多く含ん
だサイアロン膜（第一サイアロン膜）からなる第二層
７、サイアロン膜（第二サイアロン膜）からなる第三層
８、および、上記第三層８よりも窒素添加量を多くした
サイアロン膜（第三サイアロン膜）からなる第四層９と
によって上記保護膜５が積層膜形成される。
つの層によって形成されている。すなわち、下層から順
にシリコン酸化物膜からなる第一層６、第三層のサイア
ロン膜（第二サイアロン膜）よりもＳｉとＯを多く含ん
だサイアロン膜（第一サイアロン膜）からなる第二層
７、サイアロン膜（第二サイアロン膜）からなる第三層
８、および、上記第三層８よりも窒素添加量を多くした
サイアロン膜（第三サイアロン膜）からなる第四層９と
によって上記保護膜５が積層膜形成される。
【００２０】上記各層６，７，８，９は、シリコン酸化
物（ＳｉＯ2 ）およびサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−
Ｎ）とをターゲットとして備えるスパッタリング成膜装
置を用いることにより次のようにして一連に形成され
る。
物（ＳｉＯ2 ）およびサイアロン（Ｓｉ−Ａｌ−Ｏ−
Ｎ）とをターゲットとして備えるスパッタリング成膜装
置を用いることにより次のようにして一連に形成され
る。
【００２１】まず、スパッタリング装置内に保護膜成膜
前の基板中間体、すなわち、上記のようにして基板１に
ガラスグレーズ畜熱層２、抵抗体層３、および導体層４
を形成した中間体を導入し、所定の真空引きを行った
後、アルゴンガス雰囲気のもと、シリコン酸化物ターゲ
ットにのみ通電してシリコン酸化物からなる第一層６を
成膜する。この第一層６の厚みは、たとえば、０．１な
いし０．２μｍとされる。かかる第一層の成膜の厚み
は、シリコン酸化物ターゲットに通電する電流量あるい
は通電時間を制御することにより、設定することができ
る。かかる膜成形時での厚み制御は、以下に述べる他の
層についても同じである。
前の基板中間体、すなわち、上記のようにして基板１に
ガラスグレーズ畜熱層２、抵抗体層３、および導体層４
を形成した中間体を導入し、所定の真空引きを行った
後、アルゴンガス雰囲気のもと、シリコン酸化物ターゲ
ットにのみ通電してシリコン酸化物からなる第一層６を
成膜する。この第一層６の厚みは、たとえば、０．１な
いし０．２μｍとされる。かかる第一層の成膜の厚み
は、シリコン酸化物ターゲットに通電する電流量あるい
は通電時間を制御することにより、設定することができ
る。かかる膜成形時での厚み制御は、以下に述べる他の
層についても同じである。
【００２２】上記のようにして所定厚みの第一層６が形
成された後は、これに引き続いて、サイアロンターゲッ
トにも通電することにより、ＳｉとＯがリッチなサイア
ロン膜からなる第二層７が形成される。この第三層８の
厚みは、たとえば、２．０μｍ程度とされる。
成された後は、これに引き続いて、サイアロンターゲッ
トにも通電することにより、ＳｉとＯがリッチなサイア
ロン膜からなる第二層７が形成される。この第三層８の
厚みは、たとえば、２．０μｍ程度とされる。
【００２３】次に、上記第二層７の成膜後は、シリコン
酸化物ターゲットの通電を閉じ、サイアロンターゲット
に対する通電を継続させて、ターゲットと同等の組成の
サイアロンからなる第三層８を、上記第二層７の上に成
膜する。この第三層の厚みは、たとえば、１．０μｍ程
度とされる。
酸化物ターゲットの通電を閉じ、サイアロンターゲット
に対する通電を継続させて、ターゲットと同等の組成の
サイアロンからなる第三層８を、上記第二層７の上に成
膜する。この第三層の厚みは、たとえば、１．０μｍ程
度とされる。
【００２４】次に、スパッタリング成膜装置中に、窒素
ガスを導入してその分圧を所定の値まで高めた後、サイ
アロンターゲットの通電を再開し、窒素を添加されたサ
イアロン膜からなる第四層９を、上記第三層８に重ねて
成膜する。この窒素添加サイアロン膜からなる第四層９
の厚みは、たとえば、１．０ないし１．５μｍ程度とさ
れる。
ガスを導入してその分圧を所定の値まで高めた後、サイ
アロンターゲットの通電を再開し、窒素を添加されたサ
イアロン膜からなる第四層９を、上記第三層８に重ねて
成膜する。この窒素添加サイアロン膜からなる第四層９
の厚みは、たとえば、１．０ないし１．５μｍ程度とさ
れる。
【００２５】シリコン酸化物からなる第一層６は、Ｔａ
−ＳｉＯ2 によって形成される抵抗体層３に対するなじ
みが良いので、下地層に対する高い密着性が達成され
る。また、比較的軟質であるので、膜応力はそれほど発
生しない。ＳｉとＯがリッチなサイアロン膜からなる第
二層は、基本的にはサイアロンであることから第一層よ
りも硬度が高められているが、同時に第一層に含まれる
Ｓｉを多く含んでいるので、第一層に対するなじみが良
く、したがって、第一層に対する高い密着性が保持され
る。また、第一層に対する硬度の差は、それほど著しく
ないから、膜応力もそれほど大きくならない。
−ＳｉＯ2 によって形成される抵抗体層３に対するなじ
みが良いので、下地層に対する高い密着性が達成され
る。また、比較的軟質であるので、膜応力はそれほど発
生しない。ＳｉとＯがリッチなサイアロン膜からなる第
二層は、基本的にはサイアロンであることから第一層よ
りも硬度が高められているが、同時に第一層に含まれる
Ｓｉを多く含んでいるので、第一層に対するなじみが良
く、したがって、第一層に対する高い密着性が保持され
る。また、第一層に対する硬度の差は、それほど著しく
ないから、膜応力もそれほど大きくならない。
【００２６】次に、サイアロンからなる第三層は、Ｓｉ
を多く含む第二層よりも硬度が高められているが、第二
層もまた基本的にはサイアロンであるので、この第三層
の第二層に対するなじみがよく、したがって第二層に対
する高度な密着性が達成される。それとともに、第二層
に対する第三層の硬度の差はそれほど著しくないので、
この第三層に大きな膜応力が発生することもない。
を多く含む第二層よりも硬度が高められているが、第二
層もまた基本的にはサイアロンであるので、この第三層
の第二層に対するなじみがよく、したがって第二層に対
する高度な密着性が達成される。それとともに、第二層
に対する第三層の硬度の差はそれほど著しくないので、
この第三層に大きな膜応力が発生することもない。
【００２７】第四層９は、基本的には、サイアロン成膜
であるため、第三層に対する密着性が高度に維持される
ことはいうまでもない。そして、この第四層は、窒素を
添加することによって表面硬度を高められた層であるの
で、この第四層の表面の印字記録紙に対する耐磨耗性
を、従来に比して著しく高めることができる。
であるため、第三層に対する密着性が高度に維持される
ことはいうまでもない。そして、この第四層は、窒素を
添加することによって表面硬度を高められた層であるの
で、この第四層の表面の印字記録紙に対する耐磨耗性
を、従来に比して著しく高めることができる。
【００２８】このように、本願発明のサーマルプリント
ヘッドにおける発熱部を覆う保護膜５は、下層から表面
層にかけて四層構成となっており、各隣接層どうしの密
着性を高度に維持しつつ最外表面層の表面硬度を著しく
高めることができるので、衝撃に対する保護膜の剥離等
といった問題を惹起させることなく、一段と向上させら
れた表面耐磨耗性が達成されるのである。
ヘッドにおける発熱部を覆う保護膜５は、下層から表面
層にかけて四層構成となっており、各隣接層どうしの密
着性を高度に維持しつつ最外表面層の表面硬度を著しく
高めることができるので、衝撃に対する保護膜の剥離等
といった問題を惹起させることなく、一段と向上させら
れた表面耐磨耗性が達成されるのである。
【００２９】しかも上記の保護膜５は、シリコン酸化物
とサイアロンとをともにターゲットとして含むスパッタ
リング装置等の成膜層内において、一連の操作によって
形成することができるので、製造能率が飛躍的に高めら
れ、しかも、不純物の混入等、保護膜層の品質を劣化さ
せる要因を取り除き、結果として、保護膜層の品質の向
上およびその画一性が達成される。
とサイアロンとをともにターゲットとして含むスパッタ
リング装置等の成膜層内において、一連の操作によって
形成することができるので、製造能率が飛躍的に高めら
れ、しかも、不純物の混入等、保護膜層の品質を劣化さ
せる要因を取り除き、結果として、保護膜層の品質の向
上およびその画一性が達成される。
【００３０】さらには、本願発明における保護膜５は、
それぞれが比較的薄い膜とした成膜層を順次積層状に形
成していくので、下地において段部が形成されていて
も、この段部に沿って適当な成膜層が形成される。すな
わち、いわゆるステップガバレッジが改善されるのであ
り、このことも、保護膜の剥離防止等、印字性能の改善
ならびに保護膜強度のより一段の向上に寄与するのであ
る。
それぞれが比較的薄い膜とした成膜層を順次積層状に形
成していくので、下地において段部が形成されていて
も、この段部に沿って適当な成膜層が形成される。すな
わち、いわゆるステップガバレッジが改善されるのであ
り、このことも、保護膜の剥離防止等、印字性能の改善
ならびに保護膜強度のより一段の向上に寄与するのであ
る。
【００３１】もちろん、本願発明の範囲は上述した実施
例に限定されることはない。たとえば、図に示した実施
例において、ガラスグレーズ畜熱層２は、断面弓型をし
た膨出状の形態をもっているが、かかる膨出形態を採用
せず、平面状にガラスグレーズ層を形成する場合もあ
り、もちろんかかる形態をもった発熱部に対して保護膜
形成をする場合にも、本願発明を適用することができ
る。
例に限定されることはない。たとえば、図に示した実施
例において、ガラスグレーズ畜熱層２は、断面弓型をし
た膨出状の形態をもっているが、かかる膨出形態を採用
せず、平面状にガラスグレーズ層を形成する場合もあ
り、もちろんかかる形態をもった発熱部に対して保護膜
形成をする場合にも、本願発明を適用することができ
る。
【図１】本願発明の一実施例を示す要部拡大断面図であ
り、図２のＩ−Ｉ線断面に相当する図である。
り、図２のＩ−Ｉ線断面に相当する図である。
【図２】図１に示す実施例の平面図である。
【図３】薄膜型サーマルプリントヘッドの発熱部の基本
構造を示す説明図である。
構造を示す説明図である。
１ 基板 ２ ガラスグレーズ畜熱層 ３ 抵抗体層 ４ 導体層 ５ 保護膜 ６ （保護膜の）第一層 ７ （保護膜の）第二層 ８ （保護膜の）第三層 ９ （保護膜の）第四層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/335 - 2/345
Claims (2)
- 【請求項１】 セラミック基板上にグレーズ畜熱層、発
熱抵抗体層および上記抵抗体層の所定部位を発熱させる
べくこれに電力を供給する導体層が形成され、かつ、上
記発熱抵抗体層および導体層を保護膜で覆って形成され
るサーマルプリントヘッドであって、 上記保護膜は、下層から順に、シリコン酸化物膜からな
る第一層、第一サイアロン膜からなる第二層、第二サイ
アロン膜からなる第三層、および、第三サイアロン膜か
らなる第四層を含んでおり、 上記第一サイアロン膜は、上記第二サイアロン膜よりも
ＳｉおよびＯの添加量が多いサイアロン膜であり、 上記第三サイアロン膜は、上記第二サイアロン膜よりも
Ｎの添加量が多いサイアロン膜である ことを特徴とす
る、サーマルプリントヘッド。 - 【請求項２】 セラミック基板上にグレーズ畜熱層、発
熱抵抗体層および上記抵抗体層の所定部位を発熱させる
べくこれに電力を供給する導体層が形成された中間体
を、シリコン酸化物およびサイアロンをターゲットとし
て備える成膜装置に導入し、次のステップにより保護膜
を形成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。 (1) シリコン酸化物による成膜を行うステップ。 (2) シリコン酸化物およびサイアロンによる成膜を行う
ステップ。 (3) サイアロンによる成膜を行うステップ。 (4) 窒素ガスを導入しつつサイアロンによる成膜を行う
ステップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34155091A JP3225317B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP34155091A JP3225317B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 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 |
|---|---|
| JPH05169700A JPH05169700A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3225317B2 true JP3225317B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=18346940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34155091A Expired - Fee Related JP3225317B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 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) | JP3225317B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5392767B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2014-01-22 | アオイ電子株式会社 | サーマルヘッド |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP34155091A patent/JP3225317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05169700A (ja) | 1993-07-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |