JPH01283163A - ハイブリッドｉｃ用耐摩耗層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱転写型サーマルプリンタに使用されるサー
マルヘッドのように、耐摩耗層を有するハイブリッドＩ
Ｃに関する。

〔従来技術〕

熱転写型サーマルプリンタ用のサーマルヘッドは、ドナ
ーフィルム（インクフィルム）と接触摺動して、インク
を用紙上に転写させるため、その表面の電極、発熱抵抗
体を摩擦から保護する必要があり、そのため、その表面
に耐摩耗膜が形成されており、耐摩耗層を有するハイブ
リッドＩＣの一つの例である。

第２図は、このような従来の熱転写型サーマルプリンタ
用のサーマルヘッドを説明するための図である。第２図
において、ｌは発熱抵抗体であり、基板５上に形成され
ている。基板５としては、通常セラミック基板の上にグ
レーズ層を形成したグレーズドセラミック基板が用いら
れている。グレーズ層は、セラミック基板の全面に設け
てもよいが、発熱抵抗体を設ける部分のみに設けても良
い。

発熱抵抗体の一部を露出させて、電極２．２′が設けら
れており、発熱抵抗体への給電端子として用いられる。

この発熱抵抗体１、電極２．２′の露出面を覆って耐摩
耗性の保護膜３が設けられている。

耐摩耗性の保護膜３を設けることによって、発熱抵抗体
ｌ、電極２．２′を保護することができるため、耐久性
の高い熱転写型サーマルプリンタ用サーマルヘッドを作
ることができる。

ところが、以上に述べた従来のサーマルヘッドによって
、実際に印字を行うと、予想される寿命よりはるかに短
い使用時間であるにもかかわらず、この保護膜や発熱抵
抗体の破損事故が起こる場合がある。

熱転写型サーマルプリンタ用サーマルヘッドは、感熱式
サーマルプリンタと異なり、高絶縁性の有機樹脂から成
るドナーフィルムとの接触が不可避であり、そのため、
静電気の発生が顕著である。

そして、この静電気は、サーマルヘッドの電気的配線部
分である発熱体への電力給電体である電極や、場合によ
っては、発熱体自身へ、その表面にある耐摩耗保護膜の
絶縁破壊を伴って短絡し、瞬間的大電流によって、発熱
体や駆動用ＩＣの破損をもたらす。

このため、従来は、 （１）耐摩耗保護膜３の抵抗率を小さくして、静電気電
荷の蓄積を防止する、 （２）耐摩耗保護膜３の厚み方向に導電率の比較的大き
い材料によって電荷蓄積を分散させる層を形成する、 ことが試みられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上述の従来例（１）の場合、耐摩耗保護層３
の抵抗率を小さ（すると、電極相互間の電気絶縁性が低
下し、リーク電流を増大させて印字品質の低下、印字効
率の低下を招く、という問題点を有している。

また、上述の従来例（２）の場合、「電荷蓄積を分散さ
せる層」を耐摩耗性保護層の表面に設けると、表面の耐
摩耗性が劣化し、「電荷蓄積を分散させる層」を耐摩耗
性保護層中に設けると、三層構造となり成膜が複雑にな
り、また、層構造の密着性が不十分となり層間剥離を生
ずる、という問題点を有している。

〔課題を解決するための手段および作用〕本発明におい
ては、耐摩耗性保護層（以下、単に耐摩耗層という）中
に、その厚み方向に多数の針状或いは柱状の電極を設け
たことを特徴とする。

これによって、従来の耐摩耗層の絶縁性と耐摩耗性を保
持しつつ、かつ、電荷の蓄積を防ぐことができるので、
ドナーフィルムとの摩擦にもとすく静電気の蓄積による
サーマルヘッドの破損を防止することができる。

〔実施例〕

第１図は、この発明の１実施例である。第１図において
、第２図の従来例とおなし部材には、同じ番号が付与さ
れている。第１図には、基板５が示されていないが、通
常従来例と同じ基板が用いられる。この発明においては
、耐摩耗層３中に多数の略円柱状の導電性材料の電極４
（以下、柱状電極４という）が埋設されており、これは
、電極２．２′と接触し、さらに、耐摩耗層３の表面に
貫通している。

この柱状電極は、略円柱状であり、その径は１０μｍ以
下であり、望ましくは、０．１〜２μｍである。また、
その分布密度は、１０００本／１１００ｔ１”以下が適
当である。これは、サーマルヘッドにおいては電極２．
２′の間隔が約１５μｍであり、この間隔を超える柱状
電極の径、又複数の柱状電極の集合によって電極２．２
′が短絡されることを回避する必要があるからである。

この柱状電極を持ったサーマルヘッドは、次のような工
程によって製造される。

（１）　　図示しないグレーズドセラミック基板上に、
ＣＶＤ法によって発熱体ｌとなるＳｉ薄膜を３０００人
の厚さに成膜する。

（２）次に、スパッタ法によって電極２．２′となる／
ｌ膜を５０００人成膜し、フォトリソ工程によって必要
な形状にパターニングする。

（３）発熱体ｌ、電極２．２′がパターニングされた基
板を、５％Ｈ２／ＮＺ雰囲気中で約４００”ｃ　を時間
処理し、柱状電極４を電極２．２′上に形成する。この
処理によって形成される柱状電極４は、ＡＮ−３ｉの反
応によって生成されるＡ２−Ｓｉ化合物であり、半導体
技術では、良く知られたものであるが、従来は、不良を
誘発するものとして、有効には利用されてはいないもの
である。

このような方法によって生成された柱状電極は、略円柱
状をしており、直径的ｌｔＩｍであり、８００本／ｌｏ
０ａｍ”、高さ約５ａｍであった。

（４）次にスパッタ法によって耐摩耗層を４ｐｍ成膜す
る。この耐摩耗層は耐摩損性の保護膜であり、この実施
例では例えば５ｉＯＮを用いた。

これにより、耐摩耗層３中に縦方向に導電性を持つ柱状
電極４を形成できる。

第３図（Ａ）はこのときの電極形成状態を示す写真であ
り黒点状のものがこの電極であり、同（Ｂ）に添付した
従来例の写真との比較から明らかなように、電極２の表
面に微小な柱状電極４が形成されていることがわかる。

また第３図（Ｃ）は同（Ａ）の説明図である。

なお、この耐摩耗層中に柱状電極を形耐して摩擦による
静電気の蓄積を防１ヒする本発明は、勿論サーマルヘッ
ドのみでなくイメージセンサ等表面にｗＡ縁性の保護層
を有する他のハイブリッドＩＣにも適用できる。

〔効果〕

以上述べたように、本発明によれば、 （１）　　耐摩耗層３中に縦方向に柱状電極を形成でき
るので、耐摩耗層３の厚み（Ｎ）方向のみに導電性を付
与することができ、耐摩耗層として高硬度の材料が得や
すい高抵抗率、高電気絶縁性の材料を使用できる、−（
低抵抗率の材料を使用する必要がない） （２）耐摩耗層に導電性層を介在させる必要がないため
、構成が簡単になる、 （３）　　発熱体にＳｉを主成分とするもの、電極に／
ｌを主成分とするものを用いると、Ａｆｆｉ　−３ｉの
反応によって発生するアロイピットが導電性材料の機能
を達成し、一般に言われる不良（故障）要因とされるア
ロイピットを有効に利用できる、（４）耐摩耗層とイン
クフィルムであるドナーフィルムとの摩擦に基づく静電
気による発熱１体の破損や劣化を防止できる、 という作用効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の詳細な説明するための図、第２図は
従来例を説明するための図、第３図（Ａ）は本発明の電
極表面写真、同（Ｂ）は従来例の写真、同（Ｃ）は同（
Ａ）の説明図である。 ■−・抵抗発熱体　　　　２−電極 ３−耐摩耗性保護膜　　４−柱状電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に絶縁性の耐摩耗層を有するハイブリッドＩ
   Ｃにおいて、該耐摩耗層中に、その厚み方向に貫通する
   導電性部材を有することを特徴とするハイブリッドＩＣ
   。
2. （２）前記導電性部材は、柱状で径が１０μｍ以下で、
   その分布密度が１０００本／１００μｍ＾２以下である
   ことを特徴とする請求項（１）記載のハイブリッドＩＣ
   。
3. （３）前記ハイブリッドＩＣが基板上に形成された発熱
   体と、この発熱体上でかつ間隔を有して形成された給電
   用の電極と、これらの上に形成された耐摩耗層からなる
   サーマルヘッドであることを特徴とする請求項（１）記
   載のハイブリッドＩＣ。
4. （４）発熱体がＳｉであり、電極がＡｌであることを特
   徴とする請求項（３）記載のハイブリッドＩＣ。
5. （５）導電性部材が発熱体、電極またはそれらの混合物
   であることを特徴とする請求項（１）、又は請求項（２
   ）、（３）、（４）記載のハイブリッドＩＣ。
6. （６）導電性部材Ａｌ、Ｓｉを主成分とすることを特徴
   とする請求項（５）記載のハイブリッドＩＣ。