JPH0334469B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0334469B2 JPH0334469B2 JP58113358A JP11335883A JPH0334469B2 JP H0334469 B2 JPH0334469 B2 JP H0334469B2 JP 58113358 A JP58113358 A JP 58113358A JP 11335883 A JP11335883 A JP 11335883A JP H0334469 B2 JPH0334469 B2 JP H0334469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- sialon
- resistor
- oxidation
- thermal head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
プリンタには、レーザプリンタなどのように感
光ドラムに静電潜像を形成し、それを現像して印
字媒体に転写する静電式ないし電子写真式のもの
と、印字媒体をインクリボンの上からワイヤで選
択的に加圧してインパクト式に印字するものと、
サーマルヘツドで熱転写リボンを選択的に可熱溶
融させて転写する熱転写式とがある。本発明は、
熱転写リボンを加熱して熱転写印字するプリンタ
において、熱転写リボンを選択的に加熱するサー
マルヘツドに関する。
光ドラムに静電潜像を形成し、それを現像して印
字媒体に転写する静電式ないし電子写真式のもの
と、印字媒体をインクリボンの上からワイヤで選
択的に加圧してインパクト式に印字するものと、
サーマルヘツドで熱転写リボンを選択的に可熱溶
融させて転写する熱転写式とがある。本発明は、
熱転写リボンを加熱して熱転写印字するプリンタ
において、熱転写リボンを選択的に加熱するサー
マルヘツドに関する。
〔従来技術とその問題点〕
第１図は、従来のサーマルヘツドの断面図であ
る。１はアルミナを焼結して成る基板で、その上
にTaN（窒化タンタル）から成る抵抗体をスパツ
タし、抵抗膜２を形成してある。そして該抵抗膜
２の両側に、NiCr、Au、Crを順次蒸着し、ホト
リソグラフ技法によりパターニングを行なつて電
極導体３１，３２を形成する。第２図は、このよ
うに基板１上で抵抗膜２の両側に電極導体３１，
３２を設けた状態の斜視図である。この図から明
らかなように、両側に電極導体３１，３２を備え
た抵抗膜２…が１列に配設されている。そして電
極導体３１と３２との間に通電して所望の抵抗膜
２を発熱させることで、図示されていない熱転写
リボンを選択的に加熱し、熱転写を行なう。ライ
ンプリンタなどの場合は、抵抗膜２…が印字用紙
の紙送り方向と直角方向に、かつ全印字領域にわ
たつて配列されている。
る。１はアルミナを焼結して成る基板で、その上
にTaN（窒化タンタル）から成る抵抗体をスパツ
タし、抵抗膜２を形成してある。そして該抵抗膜
２の両側に、NiCr、Au、Crを順次蒸着し、ホト
リソグラフ技法によりパターニングを行なつて電
極導体３１，３２を形成する。第２図は、このよ
うに基板１上で抵抗膜２の両側に電極導体３１，
３２を設けた状態の斜視図である。この図から明
らかなように、両側に電極導体３１，３２を備え
た抵抗膜２…が１列に配設されている。そして電
極導体３１と３２との間に通電して所望の抵抗膜
２を発熱させることで、図示されていない熱転写
リボンを選択的に加熱し、熱転写を行なう。ライ
ンプリンタなどの場合は、抵抗膜２…が印字用紙
の紙送り方向と直角方向に、かつ全印字領域にわ
たつて配列されている。
第２図のような複数の抵抗膜２と電極導体３
１，３２の上に、SiO2（酸化シリコン）をスパツ
タして耐酸化層４を形成し、酸化し易いTaN抵
抗膜２の酸化を防止している。更にその上に
Ta2O5（酸化タンタル）をスパツタして耐摩耗層
６を形成し、熱転写リボンとの摺動による摩耗を
防止している。
１，３２の上に、SiO2（酸化シリコン）をスパツ
タして耐酸化層４を形成し、酸化し易いTaN抵
抗膜２の酸化を防止している。更にその上に
Ta2O5（酸化タンタル）をスパツタして耐摩耗層
６を形成し、熱転写リボンとの摺動による摩耗を
防止している。
しかしながら耐酸化層４であるSiO2は熱伝導
率が悪く、印字速度を低下させる要因になつてい
る。また熱膨張率が基板１の材料であるAl2O3と
比べて１桁小さいので、熱パルスを加えているう
ちにクラツクが入り易い。そのためにSiO2製耐
酸化層４のクラツクから空気が侵入して抵抗膜２
…を酸化させ、抵抗値が増大して断線するなどの
欠点がある。またTa2O5は比較的軟らかいため、
Ta2O5を耐摩耗層とするには、膜厚を厚くしなけ
ればならない。そうするとSiO2の熱伝導率が悪
いことと相俟つて熱伝達が一層遅くなり、印字速
度を更に低下させる。一方、特開昭56−30875号
公報に記載のように、Si3N4やAlNを耐磨耗層と
して用いることが知られているが、耐酸化性が悪
いため、結局は前記のように別に耐酸化層が必要
となり、２層構造となる。
率が悪く、印字速度を低下させる要因になつてい
る。また熱膨張率が基板１の材料であるAl2O3と
比べて１桁小さいので、熱パルスを加えているう
ちにクラツクが入り易い。そのためにSiO2製耐
酸化層４のクラツクから空気が侵入して抵抗膜２
…を酸化させ、抵抗値が増大して断線するなどの
欠点がある。またTa2O5は比較的軟らかいため、
Ta2O5を耐摩耗層とするには、膜厚を厚くしなけ
ればならない。そうするとSiO2の熱伝導率が悪
いことと相俟つて熱伝達が一層遅くなり、印字速
度を更に低下させる。一方、特開昭56−30875号
公報に記載のように、Si3N4やAlNを耐磨耗層と
して用いることが知られているが、耐酸化性が悪
いため、結局は前記のように別に耐酸化層が必要
となり、２層構造となる。
〔発明の目的］
本発明の目的は、従来のサーマルヘツドにおけ
るこのような問題を解消し、保護膜にクラツクが
発生し難く耐酸化性にも優れ、且つ薄くて熱伝達
が速く、しかも耐摩耗性に優れた長寿命のサーマ
ルヘツドを実現することにある。
るこのような問題を解消し、保護膜にクラツクが
発生し難く耐酸化性にも優れ、且つ薄くて熱伝達
が速く、しかも耐摩耗性に優れた長寿命のサーマ
ルヘツドを実現することにある。
このような問題点を解決するために、本発明
は、絶縁基板上に発熱用の抵抗体と電極用の導体
層を備えたサーマルヘツドにおいて、該抵抗体と
導体層の上に、耐酸化と耐磨耗の二つの機能を兼
ね備えた単一の保護層が設けられた構成を採つて
いる。
は、絶縁基板上に発熱用の抵抗体と電極用の導体
層を備えたサーマルヘツドにおいて、該抵抗体と
導体層の上に、耐酸化と耐磨耗の二つの機能を兼
ね備えた単一の保護層が設けられた構成を採つて
いる。
そして、この保護層は、該抵抗体と導体層の上
に成膜されてなり、その組成はSi、Al、Ｏ、Ｎ
の系から成る化合物であるサイアロンで構成され
ている。
に成膜されてなり、その組成はSi、Al、Ｏ、Ｎ
の系から成る化合物であるサイアロンで構成され
ている。
Si、Al、Ｏ、Ｎの系から成る化合物であるサ
イアロンは、硬度にすぐれているとともに、粘り
があり、熱パルスによるクラツクが発生しにく
い。しかも、耐酸化性にもすぐれている。そのた
め、サイアロンを、該抵抗体と導体層の上に真空
蒸着やスパツタなどの手法で成膜することによつ
て、耐磨耗と耐酸化の二つの機能を兼ね備えるこ
とが可能となり、保護層を単一の層で実現するこ
とができる。
イアロンは、硬度にすぐれているとともに、粘り
があり、熱パルスによるクラツクが発生しにく
い。しかも、耐酸化性にもすぐれている。そのた
め、サイアロンを、該抵抗体と導体層の上に真空
蒸着やスパツタなどの手法で成膜することによつ
て、耐磨耗と耐酸化の二つの機能を兼ね備えるこ
とが可能となり、保護層を単一の層で実現するこ
とができる。
しかも、サイアロンは、熱膨張率が基板材料で
あるAl2O3と差がなく、前記のように粘りがある
ことと相まつて、熱パルスによるクラツクが発生
しにくいため、サーマルヘツドの保護層として極
めて有効である。
あるAl2O3と差がなく、前記のように粘りがある
ことと相まつて、熱パルスによるクラツクが発生
しにくいため、サーマルヘツドの保護層として極
めて有効である。
このように、単一の層で保護層を実現でき、し
かも従来の２つの層の厚みより薄くできるので、
熱伝達が速くなり、印字速度を高速化できるとと
もに、１層構成により成膜工程が簡素化され、加
えてスパツタなどの成膜時間も短縮されるので、
生産性にすぐれている。
かも従来の２つの層の厚みより薄くできるので、
熱伝達が速くなり、印字速度を高速化できるとと
もに、１層構成により成膜工程が簡素化され、加
えてスパツタなどの成膜時間も短縮されるので、
生産性にすぐれている。
次に本発明によるサーマルヘツドが実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。第３
図は本発明によるサーマルヘツドを、第１図に対
応して示した断面図である。本発明の場合も、グ
レーズドアルミナ基板１の上に、TaNから成る
抵抗膜２が蒸着され、その上に第２図のように対
になつた電極導体３１，３２が形成されている。
そしてこれらの上から、保護膜６が蒸着されてい
る。この保護膜６は、サイアロン（Si−Al−Ｏ
−Ｎ）から成つている。
ように具体化されるかを実施例で説明する。第３
図は本発明によるサーマルヘツドを、第１図に対
応して示した断面図である。本発明の場合も、グ
レーズドアルミナ基板１の上に、TaNから成る
抵抗膜２が蒸着され、その上に第２図のように対
になつた電極導体３１，３２が形成されている。
そしてこれらの上から、保護膜６が蒸着されてい
る。この保護膜６は、サイアロン（Si−Al−Ｏ
−Ｎ）から成つている。
サイアロンはSi、Al、Ｏ、Ｎの系から成る化
合物群の総称で、Si3N4−AlN−Al2O3−SiO2系
状態図（1700℃）が知られ、大別するとシリコン
ナイトライド型サイアロン（β'−Sialon）とアル
ミニウムナイトライド型サイアロン（8H、12H、
15R、21R、27Rなど）がある。製法としては、
1800℃前後でシリコンナイトライドとアルミナと
の混合物を焼結して得られる。
合物群の総称で、Si3N4−AlN−Al2O3−SiO2系
状態図（1700℃）が知られ、大別するとシリコン
ナイトライド型サイアロン（β'−Sialon）とアル
ミニウムナイトライド型サイアロン（8H、12H、
15R、21R、27Rなど）がある。製法としては、
1800℃前後でシリコンナイトライドとアルミナと
の混合物を焼結して得られる。
サイアロンの性質はTa2O5よりも硬く、SiC
（シリコンカーバイド）と同程度である。即ちビ
ツカース硬度で1000〜4000（RT）程度である。
さらに粘りがあつて、熱パルスによるクラツクが
発生し難い。また第４図に示すように耐酸化性に
優れていることが発見された。第４図のように耐
酸化性に関しては、1400℃の空気中における酸化
増量が、半導体装置の絶縁層として使用される
Si3N4よりはるかに優れ、SiCよりやや劣る程度
である。なおSiCは、このように耐酸化性が良
く、硬度も大きいが、熱パルスによりクラツクが
発生し易い。耐摩耗性に関しては、サイアロンは
1400℃でも強度低下しないことが認められた。ま
たSiO2は熱膨張率が0.4×10-6／℃程度であるが、
Si−Al−Ｏ−Ｎは、２〜5.5×10-6／℃とAl2O3と
差がなく、熱パルスを受けてもクラツクが生じに
くい。
（シリコンカーバイド）と同程度である。即ちビ
ツカース硬度で1000〜4000（RT）程度である。
さらに粘りがあつて、熱パルスによるクラツクが
発生し難い。また第４図に示すように耐酸化性に
優れていることが発見された。第４図のように耐
酸化性に関しては、1400℃の空気中における酸化
増量が、半導体装置の絶縁層として使用される
Si3N4よりはるかに優れ、SiCよりやや劣る程度
である。なおSiCは、このように耐酸化性が良
く、硬度も大きいが、熱パルスによりクラツクが
発生し易い。耐摩耗性に関しては、サイアロンは
1400℃でも強度低下しないことが認められた。ま
たSiO2は熱膨張率が0.4×10-6／℃程度であるが、
Si−Al−Ｏ−Ｎは、２〜5.5×10-6／℃とAl2O3と
差がなく、熱パルスを受けてもクラツクが生じに
くい。
このように利点の多いSi−Al−Ｏ−Ｎをホツ
トプレスにて、スパツタターゲツトを作成し、
Arガス4.0×10-3Torrにて、4μｍスパツタした。
こうしてできたサンプルを用いてステツプストレ
ス試験を行なつたところ、Ta2O5より硬くかつク
ラツクが発生し難いために、長寿命であることが
確認された。また従来のTa2O5製耐摩耗層５と同
程度またはそれ以下の膜厚で足りるので、１層構
成により成膜工程が簡素化されたことに加えて、
スパツタに要する時間も短縮される。
トプレスにて、スパツタターゲツトを作成し、
Arガス4.0×10-3Torrにて、4μｍスパツタした。
こうしてできたサンプルを用いてステツプストレ
ス試験を行なつたところ、Ta2O5より硬くかつク
ラツクが発生し難いために、長寿命であることが
確認された。また従来のTa2O5製耐摩耗層５と同
程度またはそれ以下の膜厚で足りるので、１層構
成により成膜工程が簡素化されたことに加えて、
スパツタに要する時間も短縮される。
第５図は本発明の応用例を示す断面図で、第３
図と異なり、Si−Al−Ｏ−Ｎから成る保護層６
の下に、第１図の場合と同様に、耐酸化層４を設
けてある。耐酸化層４としては、SiO2、SiOxNy
（ｘ≠０、ｙ≠０）を0.1〜2μｍスパツタにて形成
する。この構成は、耐酸化性は向上するが、２層
構成なため、製造工程が増え、熱伝導に時間がか
かる問題が発生する。
図と異なり、Si−Al−Ｏ−Ｎから成る保護層６
の下に、第１図の場合と同様に、耐酸化層４を設
けてある。耐酸化層４としては、SiO2、SiOxNy
（ｘ≠０、ｙ≠０）を0.1〜2μｍスパツタにて形成
する。この構成は、耐酸化性は向上するが、２層
構成なため、製造工程が増え、熱伝導に時間がか
かる問題が発生する。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、発熱用の抵抗体
と電極用の導体層の上に、耐酸化と耐摩耗を兼ね
たサイアロン（Si−Al−Ｏ−Ｎ）からなる１層
の保護膜を形成している。このように保護膜が１
層ですむので、製造工程および製造装置が簡単に
なり、コストダウンが実現される。また保護膜の
耐クラツク性も向上し、クラツクによる抵抗体の
酸化を確実に防止することが可能となり、長寿命
のサーマルヘツドが得られる。しかも薄い保護膜
を１層設けるだけなため、熱伝導が速く印字速度
が向上し、熱転写プリンタの欠点である印字速度
の問題も改善される。
と電極用の導体層の上に、耐酸化と耐摩耗を兼ね
たサイアロン（Si−Al−Ｏ−Ｎ）からなる１層
の保護膜を形成している。このように保護膜が１
層ですむので、製造工程および製造装置が簡単に
なり、コストダウンが実現される。また保護膜の
耐クラツク性も向上し、クラツクによる抵抗体の
酸化を確実に防止することが可能となり、長寿命
のサーマルヘツドが得られる。しかも薄い保護膜
を１層設けるだけなため、熱伝導が速く印字速度
が向上し、熱転写プリンタの欠点である印字速度
の問題も改善される。
第１図は従来のサーマルヘツドの断面図、第２
図はその内部構成の斜視図、第３図は本発明の実
施例を示す断面図、第４図はサイアロン（Si−
Al−Ｏ−Ｎ）の耐酸化特性を示す図、第５図は
本発明の応用例を示す断面図である。 図において、１はグレーズドアルミナ基板、２
は抵抗体、３１，３２は電極導体、４は耐酸化
層、５は耐摩耗層、６はサイアロン（Si−Al−
Ｏ−Ｎ）から成る保護層をそれぞれ示す。
図はその内部構成の斜視図、第３図は本発明の実
施例を示す断面図、第４図はサイアロン（Si−
Al−Ｏ−Ｎ）の耐酸化特性を示す図、第５図は
本発明の応用例を示す断面図である。 図において、１はグレーズドアルミナ基板、２
は抵抗体、３１，３２は電極導体、４は耐酸化
層、５は耐摩耗層、６はサイアロン（Si−Al−
Ｏ−Ｎ）から成る保護層をそれぞれ示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 絶縁基板上に発熱用の抵抗体と電極用の導体
層を備えたサーマルヘツドにおいて、 該抵抗体と導体層の上に、耐酸化と耐磨耗の二
つの機能を兼ね備えた単一の保護層が設けられ、 しかもこの保護層が、該抵抗体と導体層の上に
成膜されたSi、Al、Ｏ、Ｎの系から成る化合物
であるサイアロンで構成されていることを特徴と
するサーマルヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113358A JPS604077A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58113358A JPS604077A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | サ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS604077A JPS604077A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH0334469B2 true JPH0334469B2 (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=14610250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58113358A Granted JPS604077A (ja) | 1983-06-23 | 1983-06-23 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS604077A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609770A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-18 | Kyocera Corp | サ−マルヘツド |
| JPS61102533U (ja) * | 1984-12-13 | 1986-06-30 | ||
| JPS623968A (ja) * | 1985-06-29 | 1987-01-09 | Noritake Co Ltd | 耐摩耗性薄膜サ−マルヘツド |
| JPS62121069A (ja) * | 1985-11-21 | 1987-06-02 | Mitsubishi Metal Corp | 感熱記録用ヘツド |
| JPH07101499B2 (ja) * | 1986-01-14 | 1995-11-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 磁気記録体 |
| JPH0712693B2 (ja) * | 1986-09-22 | 1995-02-15 | 三菱マテリアル株式会社 | 感熱記録用ヘツドの保護層形成用スパツタリングタ−ゲツト材 |
| JPS63216762A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-09 | Alps Electric Co Ltd | サ−マルヘツド |
| JPH02172758A (ja) * | 1988-12-26 | 1990-07-04 | Seiko Instr Inc | サーマルヘッド |
| US7463734B2 (en) * | 2006-02-03 | 2008-12-09 | Sony Ericsson Mobile Communications Ab | Display window cover assemblies and electronic devices and methods using the same |
| JP5944636B2 (ja) * | 2010-08-30 | 2016-07-05 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5582679A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film type thermal head |
| JPS5630875A (en) * | 1979-08-21 | 1981-03-28 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5774177A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-10 | Toshiba Corp | Thin film thermal head |
| JPH0232988A (ja) * | 1988-07-13 | 1990-02-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子の包装体 |
-
1983
- 1983-06-23 JP JP58113358A patent/JPS604077A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS604077A (ja) | 1985-01-10 |
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