JPH088162B2 - サーマルヘッドおよびその製造法 - Google Patents
サーマルヘッドおよびその製造法Info
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- JPH088162B2 JPH088162B2 JP63184356A JP18435688A JPH088162B2 JP H088162 B2 JPH088162 B2 JP H088162B2 JP 63184356 A JP63184356 A JP 63184356A JP 18435688 A JP18435688 A JP 18435688A JP H088162 B2 JPH088162 B2 JP H088162B2
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- Japan
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- thermal head
- printing
- manufacturing
- layer
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ、フルカラープリンタ、ワープ
ロなどの印字装置に用いるサーマルヘッドおよびその製
造法に関する。
ロなどの印字装置に用いるサーマルヘッドおよびその製
造法に関する。
従来の技術 熱転写、感熱印字方式プリンタなどの印字装置に用い
られるサーマルヘッドとして、従来第２および第３図に
示す二つの種類のものがある。第２図に示すものは、グ
レーズ層（20）を被覆したアルミナのような絶縁基板
（21）の上に蒸着、スパッタリングのような真空薄膜形
成プロセスにより得たTa−Siのような抵抗体層（22）,N
i,Crのような電極層（23），SiO2のような耐酸化層（2
4）,SiCのような耐磨耗層（25）をホトリソエッチング
法をもちいてパターン形成する、いわゆる薄膜型と呼ば
れるものである。第３図に示すものは基板（31）の上に
順にグレーズ層（30）、電極層（32）、抵抗体層（3
3）、耐磨耗層（34）を、それぞれをペーストの印刷焼
成により形成する、いわゆる厚膜型と呼ばれるものであ
る。
られるサーマルヘッドとして、従来第２および第３図に
示す二つの種類のものがある。第２図に示すものは、グ
レーズ層（20）を被覆したアルミナのような絶縁基板
（21）の上に蒸着、スパッタリングのような真空薄膜形
成プロセスにより得たTa−Siのような抵抗体層（22）,N
i,Crのような電極層（23），SiO2のような耐酸化層（2
4）,SiCのような耐磨耗層（25）をホトリソエッチング
法をもちいてパターン形成する、いわゆる薄膜型と呼ば
れるものである。第３図に示すものは基板（31）の上に
順にグレーズ層（30）、電極層（32）、抵抗体層（3
3）、耐磨耗層（34）を、それぞれをペーストの印刷焼
成により形成する、いわゆる厚膜型と呼ばれるものであ
る。
発明が解決しようとする課題 上に述べた二つの種類のサーマルヘッドはそれぞれの
長所と短所を有する。すなはち、薄膜型サーマルヘッド
は抵抗体形状（面積、厚さなど）が各ドット間で均一で
ありその熱容量が均一であることから印字の時の紙への
熱の伝達が均一に行われる。また各抵抗体の抵抗値もあ
るレベルまでは均一なものが得られ、総合的に見て印字
品質の優れたサーマルヘッドである。抵抗体層の厚さが
薄く1000−5000オングストロームであることから熱容量
が小さく、パルス印加ON,OFF時の抵抗体温度の立ち上が
り、立ち下がり時定数は優れたものになり印字発熱効率
も高い。しかしながら従来の薄膜型では抵抗値のばらつ
きは±５％以下にすることは難しく、さらに優れた印字
品質を望むことは困難である。また薄膜プロセスのため
の設備コスト、バッチ生産など生産性、低コスト化の点
から解決するべき問題点が多い。
長所と短所を有する。すなはち、薄膜型サーマルヘッド
は抵抗体形状（面積、厚さなど）が各ドット間で均一で
ありその熱容量が均一であることから印字の時の紙への
熱の伝達が均一に行われる。また各抵抗体の抵抗値もあ
るレベルまでは均一なものが得られ、総合的に見て印字
品質の優れたサーマルヘッドである。抵抗体層の厚さが
薄く1000−5000オングストロームであることから熱容量
が小さく、パルス印加ON,OFF時の抵抗体温度の立ち上が
り、立ち下がり時定数は優れたものになり印字発熱効率
も高い。しかしながら従来の薄膜型では抵抗値のばらつ
きは±５％以下にすることは難しく、さらに優れた印字
品質を望むことは困難である。また薄膜プロセスのため
の設備コスト、バッチ生産など生産性、低コスト化の点
から解決するべき問題点が多い。
一方、厚膜型サーマルヘッドは印刷焼成法を用いるこ
とから設備コストが低いこと、連続生産が容易なことな
ど利点が多いが、抵抗体層が酸化ルテニウム粉末などの
金属酸化物粉末とガラスフリットとの混合物から成るペ
ーストを印刷焼成して形成したものであることから抵抗
体層中の金族酸化物層の均一分散が得られにくく、ドッ
ト間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困難である。
厚膜型サーマルヘッドでは過負荷トリミング法によって
この抵抗値ばらつきを±１％以下にすることが可能であ
る。しかしながら一つのドットの中のミクロな電流パス
に注目するトリミングの不均一性などが要改善点として
残されている。これらの短所は、厚膜抵抗体層の大きな
熱容量に起因するところ大であり、発熱印字の時の時定
数が大きいこと、印字熱効率が悪いこと、印字品質が悪
いことなど、の結果に至っている。
とから設備コストが低いこと、連続生産が容易なことな
ど利点が多いが、抵抗体層が酸化ルテニウム粉末などの
金属酸化物粉末とガラスフリットとの混合物から成るペ
ーストを印刷焼成して形成したものであることから抵抗
体層中の金族酸化物層の均一分散が得られにくく、ドッ
ト間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困難である。
厚膜型サーマルヘッドでは過負荷トリミング法によって
この抵抗値ばらつきを±１％以下にすることが可能であ
る。しかしながら一つのドットの中のミクロな電流パス
に注目するトリミングの不均一性などが要改善点として
残されている。これらの短所は、厚膜抵抗体層の大きな
熱容量に起因するところ大であり、発熱印字の時の時定
数が大きいこと、印字熱効率が悪いこと、印字品質が悪
いことなど、の結果に至っている。
本発明は、サーマルヘッドの印字時定数、無効率、お
よび印字品質の改善を目的とする。
よび印字品質の改善を目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、絶縁性基板上に、発熱抵抗体層、電極、お
よび耐摩耗層を有するサーマルヘッドの製造法であっ
て、白金族元素、金、銀、ニッケル、クロム、シリコ
ン、ゲルマニウム、タンタル、アルミニウム、ジルコニ
ウム、チタン、硼素、ビスマス、バナジウム、および鉛
よりなる群から選ばれた少なくとも一種の金属の有機化
合物の分解反応によって前記発熱抵抗体層を厚さ3.0μ
ｍ以下に形成することを特徴とする。
よび耐摩耗層を有するサーマルヘッドの製造法であっ
て、白金族元素、金、銀、ニッケル、クロム、シリコ
ン、ゲルマニウム、タンタル、アルミニウム、ジルコニ
ウム、チタン、硼素、ビスマス、バナジウム、および鉛
よりなる群から選ばれた少なくとも一種の金属の有機化
合物の分解反応によって前記発熱抵抗体層を厚さ3.0μ
ｍ以下に形成することを特徴とする。
ここで、前記金属の有機化合物としては、炭素数が20
までの低級脂肪酸のエステル、アルコラート、メルカプ
チド、多環式有機金属化合物、レジネート、ロジネート
の単体もしくはこれらの混合物が用いられる。
までの低級脂肪酸のエステル、アルコラート、メルカプ
チド、多環式有機金属化合物、レジネート、ロジネート
の単体もしくはこれらの混合物が用いられる。
これらの金属の有機化合物は、室温において液体状、
固体状または両者の混合物であってよい。
固体状または両者の混合物であってよい。
前記の分解反応は、熱エネルギによるもの、光エネル
ギによるもの、化学反応によるもののいずれか、または
これらの併用によることができる。また、分解反応は、
20mmHg以上の水蒸気雰囲気中で行うことができる。
ギによるもの、化学反応によるもののいずれか、または
これらの併用によることができる。また、分解反応は、
20mmHg以上の水蒸気雰囲気中で行うことができる。
また、耐摩耗層は、蒸着、スパッタリング、CVD、ま
たは有機化合物の熱分解法などにより形成することがで
きる。耐摩耗層は、5.0μｍ以下の厚さであることが好
ましい。
たは有機化合物の熱分解法などにより形成することがで
きる。耐摩耗層は、5.0μｍ以下の厚さであることが好
ましい。
作用 本発明によれば、ペーストの印刷分解焼成法によって
厚さが3.0μ以下の抵抗体層を得ることができ、これを
発熱体として用いたサーマルヘッドは、熱効率、印字0
N,OFF時定数、印字品質の優れたものとなる。
厚さが3.0μ以下の抵抗体層を得ることができ、これを
発熱体として用いたサーマルヘッドは、熱効率、印字0
N,OFF時定数、印字品質の優れたものとなる。
実施例 以下に図面に従って本発明の具体的な実施例を示す。
（実施例１） 厚さ0.8mmのグレーズアルミナ基板の上に金の有機金
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソェッチングによ
って電極層を形成する。このうえに印刷焼成法によって
ライン状の抵抗体層を形成する。印刷に用いた抵抗体ペ
ーストは、ルテニウムの脂肪酸エステル（炭素数７で液
体）、Pb,B,Si,それぞれの脂肪酸エステル、エチルセル
ロース、テルピネオールの混合組成ペーストである。最
後に硼珪酸鉛系ガラスペーストの印刷焼成により耐摩耗
層を形成した。
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソェッチングによ
って電極層を形成する。このうえに印刷焼成法によって
ライン状の抵抗体層を形成する。印刷に用いた抵抗体ペ
ーストは、ルテニウムの脂肪酸エステル（炭素数７で液
体）、Pb,B,Si,それぞれの脂肪酸エステル、エチルセル
ロース、テルピネオールの混合組成ペーストである。最
後に硼珪酸鉛系ガラスペーストの印刷焼成により耐摩耗
層を形成した。
（実施例２） 実施例１のルテニウムの有機化合物として炭素数が20
の固体状レジネートを用いた。
の固体状レジネートを用いた。
（実施例３） 実施例１のルテニウムの脂肪酸エステルの替わりにル
テニウムの多環有機化合物を用いた。
テニウムの多環有機化合物を用いた。
（実施例４） ルテニウムの多環有機化合物と実施例１で用いたペー
ストとの混合ペーストを印刷焼成した。
ストとの混合ペーストを印刷焼成した。
（実施例５） ルテニウムの固体状脂肪酸エステル（炭素数７），ル
テニウムの液状脂肪酸エステル（炭素数20）,Pb,Si,B、
それぞれのアルコラート、エチルセルロース、テルピネ
オールの混合ペーストを印刷焼成して抵抗体層とした。
他は実施例１と同じ。
テニウムの液状脂肪酸エステル（炭素数20）,Pb,Si,B、
それぞれのアルコラート、エチルセルロース、テルピネ
オールの混合ペーストを印刷焼成して抵抗体層とした。
他は実施例１と同じ。
（実施例６） 実施例−１と同じ抵抗体層を形成しこの抵抗体層の上
にスパッタリング法により炭化硅素膜（厚さ３μｍ）を
形成して耐磨耗層とする。
にスパッタリング法により炭化硅素膜（厚さ３μｍ）を
形成して耐磨耗層とする。
（実施例７） 実施例１と同じ抵抗体層を形成し、この抵抗体層の上
に、Si,B,Pbそれぞれの脂肪酸エステル（炭素数10），
炭化硅素粉末（平均粒径0.5μｍ），エチルセルロー
ス、テルピネオールの混合ペーストの印刷焼成によって
耐磨耗層（厚さ2.0μｍ）を形成する。
に、Si,B,Pbそれぞれの脂肪酸エステル（炭素数10），
炭化硅素粉末（平均粒径0.5μｍ），エチルセルロー
ス、テルピネオールの混合ペーストの印刷焼成によって
耐磨耗層（厚さ2.0μｍ）を形成する。
（実施例８） ホーロ基板の上に金のレジネートの印刷焼成およびホ
トリソエッチング法により電極パターンを形成する。実
施例１で用いたものと同じルテニウムの有機化合物を含
むペーストを印刷する。印刷幅は200μｍ。これを第１
図に示す装置を用いて水蒸気雰囲気中で熱分解する。温
度は800℃，水蒸気分圧は100mmHgである。この装置は、
加熱用電気ヒータ１を備えた炉心管２内に試料４セット
し、キャリアガスボンベ６からの酸素と窒素からなるキ
ャリアガスにより、水蒸気供給器３から炉心管２内へ水
蒸気を供給するとともに温度制御器５によりヒータ１の
加熱温度を制御することによって、熱分解時の温度およ
び水蒸気分圧を調製する。
トリソエッチング法により電極パターンを形成する。実
施例１で用いたものと同じルテニウムの有機化合物を含
むペーストを印刷する。印刷幅は200μｍ。これを第１
図に示す装置を用いて水蒸気雰囲気中で熱分解する。温
度は800℃，水蒸気分圧は100mmHgである。この装置は、
加熱用電気ヒータ１を備えた炉心管２内に試料４セット
し、キャリアガスボンベ６からの酸素と窒素からなるキ
ャリアガスにより、水蒸気供給器３から炉心管２内へ水
蒸気を供給するとともに温度制御器５によりヒータ１の
加熱温度を制御することによって、熱分解時の温度およ
び水蒸気分圧を調製する。
なお、本実施例のように水蒸気加圧雰囲気下での熱分
解は、有機金属化合物の熱分解反応が徐々に進行するた
めに、形成される抵抗体層が非常に緻密で均一なものに
なる。
解は、有機金属化合物の熱分解反応が徐々に進行するた
めに、形成される抵抗体層が非常に緻密で均一なものに
なる。
（実施例９） 紫外線により分解し酸化物となるルテニウムの有機化
合物と、同じく紫外線により分解し酸化物となるSi,Pb,
B,の有機化合物と、テルピネオール、エチルセルロー
ス、の混合ペーストを印刷する。続いてこれに紫外線を
照射しRuO2−SiO2−PbO−B2O3層とする。耐磨耗層とし
て実施例６と同じ方法で炭化硅素層を形成する。
合物と、同じく紫外線により分解し酸化物となるSi,Pb,
B,の有機化合物と、テルピネオール、エチルセルロー
ス、の混合ペーストを印刷する。続いてこれに紫外線を
照射しRuO2−SiO2−PbO−B2O3層とする。耐磨耗層とし
て実施例６と同じ方法で炭化硅素層を形成する。
表に本発明の実施例によるサーマルヘッドの特性を示
す。表中の比較例１は抵抗ペーストとして酸化ルテニウ
ム粉末と硼硅酸ガラスフリットとエチルセルローズとタ
ーピネオールとの混合ペーストを用いたもので、その他
の構成および材料は実 施例１と同じである。また比較例２は薄膜プロセスによ
り制作したサーマルヘッドである。
す。表中の比較例１は抵抗ペーストとして酸化ルテニウ
ム粉末と硼硅酸ガラスフリットとエチルセルローズとタ
ーピネオールとの混合ペーストを用いたもので、その他
の構成および材料は実 施例１と同じである。また比較例２は薄膜プロセスによ
り制作したサーマルヘッドである。
発明の効果 以上のように、本発明によれば従来の様なガラスフリ
ットをバインダに用いないためにその厚さの非常に薄い
抵抗体層を得ることができる。このため抵抗体層の熱容
量が薄膜プロセスによるものと同等になるため印字の時
のON,OFF時定数、印字熱効率、印字品質、いずれの点で
も優れた特性を有するサーマルヘッドが低コストで連続
的に生産できる。
ットをバインダに用いないためにその厚さの非常に薄い
抵抗体層を得ることができる。このため抵抗体層の熱容
量が薄膜プロセスによるものと同等になるため印字の時
のON,OFF時定数、印字熱効率、印字品質、いずれの点で
も優れた特性を有するサーマルヘッドが低コストで連続
的に生産できる。
第１図は本発明一実施例の製造法になるサーマルヘッド
製造装置の構成図、第２図および第３図は従来例のサー
マルヘッドの構成図である。 １……加熱用電気ヒータ、２……石英炉心管、３……水
蒸気供給装置、４……試料、５……温度制御器、６……
キャリァガスボンベ。
製造装置の構成図、第２図および第３図は従来例のサー
マルヘッドの構成図である。 １……加熱用電気ヒータ、２……石英炉心管、３……水
蒸気供給装置、４……試料、５……温度制御器、６……
キャリァガスボンベ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 善博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 竹内 康弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−220402（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−9544（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53850（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−76603（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−101421（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】絶縁性基板上に、発熱抵抗体層、電極、お
よび耐摩耗層を有するサーマルヘッドの製造法であっ
て、白金族元素、金、銀、ニッケル、クロム、シリコ
ン、ゲルマニウム、タンタル、アルミニウム、ジルコニ
ウム、チタン、硼素、ビスマス、バナジウム、および鉛
よりなる群から選ばれた少なくとも一種の金属の有機化
合物の分解反応によって前記発熱抵抗体層を厚さ3.0μ
ｍ以下に形成することを特徴とするサーマルヘッドの製
造法。 - 【請求項２】前記金属の有機化合物が炭素数が20までの
低級脂肪酸のエステル、アルコラート、メルカプチド、
多環式有機金属化合物、レジネート、ロジネートの単体
もしくはこれらの混合物であることを特徴とする請求項
１記載のサーマルヘッドの製造法。 - 【請求項３】請求項１記載の製造法により得られたサー
マルヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184356A JPH088162B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | サーマルヘッドおよびその製造法 |
| KR1019890701511A KR920005760B1 (ko) | 1987-12-10 | 1988-12-08 | 더어멀 헤드 및 그 제조방법 |
| PCT/JP1988/001239 WO1989005232A1 (en) | 1987-12-10 | 1988-12-08 | Thermal head and production thereof |
| EP19890900304 EP0344329A4 (en) | 1987-12-10 | 1988-12-08 | THERMAL HEAD AND ITS PRODUCTION. |
| US07/830,457 US5250958A (en) | 1987-12-10 | 1992-02-05 | Thermal head and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184356A JPH088162B2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | サーマルヘッドおよびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0233902A JPH0233902A (ja) | 1990-02-05 |
| JPH088162B2 true JPH088162B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=16151813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63184356A Expired - Fee Related JPH088162B2 (ja) | 1987-12-10 | 1988-07-22 | サーマルヘッドおよびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088162B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5510823A (en) * | 1991-03-07 | 1996-04-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Paste for resistive element film |
| JP3390245B2 (ja) * | 1993-06-01 | 2003-03-24 | 富士通株式会社 | 洗浄液及び洗浄方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101426A (en) * | 1977-01-20 | 1978-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film type thermal head |
| JPS6253850A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 感熱記録用サ−マルヘツドの製造方法 |
| JPS6276603A (ja) * | 1985-09-30 | 1987-04-08 | ティーディーケイ株式会社 | 保護膜の製造法 |
| JP2617110B2 (ja) * | 1988-02-29 | 1997-06-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 抵抗体の製造方法 |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP63184356A patent/JPH088162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0233902A (ja) | 1990-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |