JPH1134372A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 保護層の密着力と耐クラック性を改善し、高
印字品質と長寿命を両立させたサーマルヘッド及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１１と、該基板１１の上面に形成し
た保温層１２と、該保温層１２の上面に形成した発熱抵
抗体１３と、該発熱抵抗体１３に接続される電極１４
と、前記発熱抵抗体１３及び電極１４の表面を被覆した
保護層１５とからなり、前記保護層１５はアルミニウム
窒化物またはアルミニウム酸化物を主組成としたＡｌ−
Ｓｉ−Ｏ−ＮまたはＡｌ−Ｓｉ−Ｏからなる絶縁性透明
体で形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
に用いられるサーマルヘッド及びその製造方法に係り、
特に、保護層の密着性と耐クラック性及び熱応答性に優
れた長寿命のサーマルヘッドおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、サーマルプリンタに用いられて
いるサーマルヘッドは、アルミナ基板あるいはシリコン
基板上の端部に複数の発熱抵抗体を直線状に配列して、
印字情報に基づいて所望の発熱抵抗体に選択的に順次通
電を行って、この発熱抵抗体を加熱することにより、感
熱プリンタにおいては感熱記録紙を発色させて印字を行
い、熱転写プリンタにおいてはインクリボンのインクを
部分的に溶融して記録紙等に転写して印字を行うように
形成されている。

【０００３】この種の従来のサーマルヘッドの構造及び
その製造方法は、図６の要部断面図に示すように、シリ
コン等からなる基板１の端部１ａ寄りに凸条部１ｂをフ
ォトリソ技術により形成し、該基板１の上面にスパッタ
リング技術により、シリコンと遷移金属と酸素とからな
る保温層２を形成している。また、該保温層２の上面に
ＴａーＳｉＯ₂等からなる発熱抵抗体３をスパッタリン
グ等により積層し、フォトリソ技術で発熱抵抗体３のパ
ターンを形成して、前記基板１の凸条部１ｂの上方に発
熱部３ａを形成している。

【０００４】また、該発熱部３ａを発熱させるために、
発熱抵抗体３に電力エネルギーを供給するためのＡｌ等
からなる電極４をスパッタリング等で積層し、フォトリ
ソ技術により前記発熱部３ａを挟んで基板１の端部側に
共通電極４ａ、その逆側に個別電極４ｂ及び外部接続端
子部（図示せず）がそれぞれ同時に形成されている。ま
た、前記発熱抵抗体３および共通電極４ａ・個別電極４
ｂのそれぞれの表面には、酸化や摩耗を防ぐために、高
硬度で耐酸化性と耐摩耗性に優れているサイアロンまた
はＳｉＣ等からなる着色したＳｉ系セラミックの保護層
５を、スパッタリングにより積層形成して従来のサーマ
ルヘッドは構成されている。

【０００５】そして、前記Ｓｉ系セラミックの保護層５
の形成方法は、保護層５がサイアロンからなる場合に
は、Ｓｉ₃Ｎ₄とＡｌ₂Ｏ₃を主成分とするセラミック焼結
体からなるスパッタリングターゲットを用い、また、保
護層５がＳｉＣからなる場合には、ＳｉＣのスパッタリ
ングターゲットを用い、何れもＡｒガス中でスパッタリ
ングを行うことで形成している。

【０００６】このような、従来のサーマルヘッドは、前
記発熱抵抗体３の発熱部３ａがジュール熱を発生して、
前記保護層５の表面に密着した感熱紙や熱転写リボン等
（図示せず）を加熱することにより、感熱紙の発色又は
記録紙へのインク転写が行われて文字や画像が印字され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のサーマルヘッドは、発熱部３ａが基板１と保温
層２の凸条部２ａ上に形成され、プラテン（図示せず）
に強く圧接した状態で、感熱紙またはインクリボンと繰
り返し摩擦して発熱部３ａを発熱させて印字を行うた
め、前記発熱部３ａ上の保護層５に、大きな剪断応力と
熱応力とが繰り返し加わり、疲労破壊モードの剥離（浮
き）が発生し易いと言う問題があった。そして、一旦保
護層５に発熱抵抗体３との境界面で剥離が発生すると、
Ｔａ−ＳｉＯ₂等からなる耐酸化性に乏しいサーメット
抵抗材料は、容易に酸化されてドット抵抗値が高くな
り、発熱部３ａの温度が所望の温度まで上がらず、印字
時にインクリボンのインクの転写が行われない、ドット
抜けが発生して印字不良となる。

【０００８】また、特に表面の凹凸が大きいラフ紙等に
印字するためのリアルエッジタイプのサーマルヘッドが
あり、このリアルエッジタイプは基板１の端部１ａに接
近した位置に、保温層２の凸条部２ａを略１０μｍ以上
に突出形成させて、該凸条部２ａの上に、発熱部３ａを
形成している。このようなリアルエッジタイプのサーマ
ルヘッドを搭載したラフ紙対応のプリンタは、プラテン
側に位置する前記ラフ紙の表面の凹凸を押しつぶす程
の、強い圧接力でサーマルヘッドがラフ紙を圧接しなが
ら印字して、前記ラフ紙等に対する印字品質を高めてい
る。そのため、前記リアルエッジタイプのサーマルヘッ
ドの発熱部３ａ上の保護層５には、より大きな剪断力と
熱応力とが繰り返し加わることになり、発熱抵抗体３や
電極４との界面における密着力不足による疲労破壊モー
ドの剥離が発生しやすく、印字寿命のバラツキが大きい
と言う問題があった。

【０００９】また、前記保護層５は、耐摩耗性を高める
ために、高硬質のサイアロンあるいはＳｉＣのＳｉ系セ
ラミック材料を数μｍの厚みで形成していたため、Ｓｉ
系セラミックの保護層５は内部応力が大きく、且つ下地
層との密着界面の結合が物理結合性であるため、特に、
印字中に記録紙等の表面に異物等があると、異物の噛み
込みにより集中荷重が発生して、それによりクラックが
発生して保護層５が容易に剥離する問題があった。

【００１０】本発明は上記の問題点に鑑みなされたもの
で、保護層の密着力と耐クラック性を改善し、高印字品
質と長寿命を両立させたサーマルヘッド及びその製造方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的の達成のため
に、本発明のサーマルヘッドは、基板と、該基板の上面
に形成した保温層と、該保温層の上面に形成した発熱抵
抗体と、該発熱抵抗体に接続される電極と、前記発熱抵
抗体及び電極の表面を被覆した保護層とからなり、前記
保護層はアルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物
を主組成としたＡｌ−Ｓｉ−Ｏ−ＮまたはＡｌ−Ｓｉ−
Ｏからなる絶縁性透明体で形成したことにある。すなわ
ち、前記保護膜は高硬度のＡｌ−ＮまたはＡｌ−Ｏ結合
を主成分に、低高度のＳｉ−Ｏ結合を適量存在させたも
のであり、保護膜の硬度をＳｉ−Ｏ結合の存在割合によ
り容易に調整できる。

【００１２】また、本発明のサーマルヘッドは、前記保
護層のアルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物の
組成比が略６０〜９０ｍｏｌ％からなることにある。従
って、保護層のビッカース硬度を略７００〜１０００ｋ
ｇ／ｍｍ²にし得る。

【００１３】また、本発明のサーマルヘッドの製造方法
は、基板の上面に保温層を形成する工程と、該保温層の
上面に発熱抵抗体を形成する工程と、該発熱抵抗体に接
続される電極を形成する工程と、前記発熱抵抗体及び前
記電極の表面を被覆する保護層を形成する工程とを有
し、該保護層を形成する工程は、ＡｌＮとＳｉＯ₂また
はＡｌＮとＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂の焼結体からなるスパッ
タリングターゲットを用い、ＡｒとＯ₂またはＡｒとＮ₂
の混合ガスであって、Ｏ₂またはＮ₂のガスの流量が総ガ
ス流量に対して略３〜１０％の混合ガスによりリアクテ
ィブスパッタリング蒸着を行い、絶縁性透明体からなる
前記保護層を積層形成することにある。すなわち、本発
明は、リアクティブスパッタ蒸着時に、活性なメタルＡ
ｌを多量に生成し、この活性なメタルＡｌの一部が密着
界面において発熱抵抗体の材料と化学結合を発生する。
また、Ｏ₂またはＮ₂のガス流量が総ガス流量に対して略
３〜１０％であるため、透明化した保護層となる。

【００１４】また、本発明のサーマルヘッドの製造方法
は、前記スパッタリングターゲットの組成比は、ＡｌＮ
が略６０〜９０ｍｏｌ％、残部のＳｉＯ₂が略１０〜４
０ｍｏｌ％、または残部のＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂が略１０
〜４０ｍｏｌ％とすることにある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のサーマルヘッド及
びその製造方法の実施の形態を図面により説明する。図
１は本発明のサーマルヘッドの構造の要部断面図であ
り、シリコン等からなる半絶縁性の基板１１の端部１１
ａ寄りに台形状の凸条部１１ｂをフォトリソ技術により
形成し、前記基板１１の上面にスパッタリング技術によ
り、シリコンと遷移金属と酸素とからなる保温層１２が
形成されている。また、該保温層１２の上面にＴａ−Ｓ
ｉＯ₂等からなる発熱抵抗体１３をスパッタリング等に
より積層し、フォトリソ技術で発熱抵抗体１３のパター
ンを所定の間隔をおいて整列状に形成して、前記保温層
１２の凸条部１２ａの上方に発熱部１３ａをドット状に
形成している。

【００１６】また、該発熱部１３ａを発熱させるため
に、発熱抵抗体１３に電力エネルギーを供給するための
Ａｌ等からなる電極１４が、フォトリソ技術により前記
発熱抵抗体１３上の一方の斜面側に共通電極１４ａを、
また、前記発熱抵抗体１３の他方の斜面側に個別電極１
４ｂを一対に形成している。そして、両電極１４ａ，１
４ｂに挟まれた各発熱抵抗体１３の発熱部１３ａは通電
により発熱され実際の印字に寄与する。また、前記発熱
抵抗体１３および共通電極１４ａ・個別電極１４ｂの酸
化あるいは摩耗を防ぐために、これら発熱抵抗体１３及
び電極１４の露出表面に、耐酸化性、耐摩耗性、耐クラ
ック性のバランスの取れた、アルミニウム窒化物または
アルミニウム酸化物を主組成としたＡｌ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ
またはＡｌ−Ｓｉ−Ｏからなる保護層１５がスパッタリ
ングにより略５μｍの厚さで積層形成されて本発明のサ
ーマルヘッドが構成されている。

【００１７】そして、前記保護層１５の形成方法として
は、ＡｌＮが略６０〜９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂が略１０
〜４０ｍｏｌ％の２元系の焼結体、またはＡｌＮが略６
０〜９０ｍｏｌ％、残部のＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂とが合わ
せて略１０〜４０ｍｏｌ％の３元系の焼結体からなるス
パッタリングターゲットを用い、ＡｒとＯ₂またはＡｒ
とＮ₂の混合ガスであって、反応性ガスのＯ₂またはＮ₂
のガス流量が、Ａｒ＋Ｏ₂またはＡｒ＋Ｎ₂の総ガス流量
に対して略３〜１０％の混合ガスによりリアクティブス
パッタ蒸着を行うものである。なお、前記２元系及び３
元系の焼結体を用い、Ａｒ＋Ｏ₂の混合ガスでリアクチ
ブスパッタ蒸着を行った場合には、ＡｌＮはＡｌ−Ｏに
変化し、軽元素であるＮは消失してしまい、保護層１５
の材料はＡｌ−Ｓｉ−Ｏとなる。

【００１８】前記保護層１５は、高硬度のＡｌＮに対し
て、低硬度のＳｉＯ₂を適量添加した焼結体をスパッタ
リングターゲットとしてリアクティブスパッタ蒸着した
ものであり、生成した保護層１５の硬度は成膜条件に影
響されずに、スパッタリングターゲットに添加された低
硬度のＳｉＯ₂の添加量に支配される。このＳｉＯ₂の添
加量を前述した範囲内に調整することにより、保護層１
５のビッカース硬度を７００〜１０００ｋｇ／ｍｍ²の
範囲に制御でき、保護層１５の耐クラック性と耐摩耗性
のバランスを容易にとることができるため、印字寿命を
長寿命化することが可能となる。

【００１９】また、ＡｌＮを含有するターゲットをリア
クティブスパッタ蒸着するときに生成する多量の活性な
メタルＡｌは、酸化物自由生成エネルギーが（−４００
ｋｃａｌ／ｍｏｌ）とＳｉのそれ（−２００ｋｃａｌ／
ｍｏｌ）に対して２倍の酸化性を有しており、その活性
なメタルＡｌを用いて下地の発熱抵抗体材料と化学結合
を発生させることにより、密着性を著しく向上させるこ
とができ、剪断応力の繰り返しによる保護層の疲労剥離
寿命を長寿命化することが可能となる。

【００２０】また、リアクティブスパッタ蒸着の際の、
反応ガスのＯ₂またはＮ₂のガス流量を、Ａｒ＋Ｏ₂また
はＡｒ＋Ｎ₂の総ガス流量に対して略３〜１０％とする
ものであり、スパッタレートの低下なく、透明な保護層
１５が得られる。このような透明化した保護層１５は、
従来の着色したものに対して保護層１５内部の蓄熱性が
低減でき、熱応答性が改善され高速印字における印字品
位を向上する作用を有する。また、前記保護層１５はア
ルミニウム窒化物またはアルミニウム酸化物を主成分と
するものであり、前記電極１４がＡｌ配線からなる場合
には、同種の材料であるため、保護層１５の密着性を低
下させたり、電極１４の耐食性を低下させたりする問題
も解消できる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の保護層の実施例について、説
明する。 （実施例１）ＡｌＮ９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂１０ｍｏｌ
％の２元系の焼結体を作成した。該焼結体をスパッタリ
ングターゲットとして、成膜ガス圧が０．５Ｐａで、Ａ
ｒとＯ₂の混合ガス（Ａｒのガス流量１５０ＳＣＣＭ、
Ｏ₂のガス流量５ＳＣＣＭ）中で、リアクティブスパッ
タ蒸着を行い、５μｍの厚さの透明な保護層を得た。

【００２２】（実施例２）前記実施例１に記載したスパ
ッタリングターゲットを用いて、成膜ガス圧が０．５Ｐ
ａで、ＡｒとＮ₂の混合ガス（Ａｒのガス流量１５０Ｓ
ＣＣＭ、Ｎ₂のガス流量１５ＳＣＣＭ）中で、リアクテ
ィブスパッタ蒸着を行い、５μｍの厚さの透明な保護層
を得た。

【００２３】（実施例３）ＡｌＮ６０ｍｏｌ％、ＳｉＯ
₂３０ｍｏｌ％、Ａｌ₂Ｏ₃１０ｍｏｌ％の３元系の焼結
体を作成した。該焼結体をスパッタリングターゲットと
して、成膜ガス圧が０．５Ｐａで、ＡｒとＯ₂の混合ガ
ス（Ａｒのガス流量１５０ＳＣＣＭ、Ｏ₂のガス流量５
ＳＣＣＭ）中で、リアクチブスパッタ蒸着を行い、５μ
ｍの厚さの保護層を得た。

【００２４】（実施例４）前記実施例３に記載したスパ
ッタリングターゲットを用いて、成膜ガス圧が０．５Ｐ
ａで、ＡｒとＮ₂の混合ガス（Ａｒのガス流量１５０Ｓ
ＣＣＭ、Ｎ₂のガス流量１０ＳＣＣＭ）中で、リアクテ
ィブスパッタ蒸着を行い、５μｍの厚さの透明な保護層
を得た。

【００２５】（実施例５）ＡｌＮ６０ｍｏｌ％、Ａｌ₂
Ｏ₃３０ｍｏｌ％、ＳｉＯ₂１０ｍｏｌ％の３元系の焼結
体を作成した。該焼結体をスパッタリングターゲットと
して、成膜ガス圧が０．５Ｐａで、ＡｒとＯ₂の混合ガ
ス（Ａｒのガス流量１５０ＳＣＣＭ、Ｏ₂のガス流量５
ＳＣＣＭ）中で、リアクチブスパッタ蒸着を行い、５μ
ｍの厚さの保護層を得た。

【００２６】（実施例６）前記実施例５に記載したスパ
ッタリングターゲットを用いて、成膜ガス圧が０．５Ｐ
ａで、ＡｒとＮ₂の混合ガス（Ａｒのガス流量１５０Ｓ
ＣＣＭ、Ｎ₂のガス流量１０ＳＣＣＭ）中で、リアクテ
ィブスパッタ蒸着を行い、５μｍの厚さの透明な保護層
を得た。

【００２７】（比較例１）βサイアロンをスパッタリン
グターゲットとして、成膜ガス圧が０．５Ｐａで、Ａｒ
ガスのみでスパッタ蒸着を行い、５μｍの厚さの茶褐色
の保護層を得た。

【００２８】（比較例）ＳｉＣをスパッタリングターゲ
ットとして、成膜ガス圧が０．５Ｐａで、Ａｒガスのみ
でスパッタ蒸着を行い、５μｍの厚さの黒色の保護層を
得た。

【００２９】次に、上記実施例１〜６のサーマルヘッド
と上記比較例１、２で作成した従来のサーマルヘッドと
の特性を測定した。図２に示すグラフは、サーマルヘッ
ドの熱特性を評価するステップストレステスト（ＳＳ
Ｔ）を行った結果で、縦軸が発熱抵抗体の抵抗値の変化
率で、横軸が発熱部の温度の変化を示している。グラフ
中の曲線はサーマルヘッドが破壊するまで通電して、発
熱部の温度を上げて、この温度変化に対する抵抗値の変
化率を表すＳＳＴカーブである。

【００３０】まずＴａーＳｉＯ₂からなる発熱抵抗体の
安定化熱処理（アニーリング）を例えば７００℃とする
と、この７００℃以上の領域において、前記従来例のサ
ーマルヘッドの保護層の前記ＳＳＴカーブは、温度がＡ
点まで上昇した時に発熱抵抗体の表面と保護層との境界
面に剥離が発生して、この剥離によるストレスで保護層
にクラックが発生してサーマルヘッドが破壊し、サーマ
ルヘッドの温度上昇はＡ点でストップして、抵抗値が急
激に上昇する。このときのＡ点の抵抗値の降下率は略０
〜１０％である。

【００３１】これに対して、本発明に係る前記実施例１
〜６のサーマルヘッドの保護層１５のＳＳＴカーブは、
前記Ａ点より温度が高く上昇しても保護層１５は剥離が
発生しない。そして、発熱部１３ａの温度がＢ点まで上
昇すると、発熱部１３ａの一部が高温で溶融して、この
溶融によるストレスで保護層１５にストレスクラックが
発生してサーマルヘッドは破壊している。そして、この
ときの抵抗値の降下率は略１５〜２０％と、前記従来例
のサーマルヘッドに対して本発明のサーマルヘッドの方
が、著しく抵抗値が降下してから発熱部１３ａ上部の保
護層１５にストレスクラックが発生して破壊していた。
即ち、前記ステップストレステスト（ＳＳＴ）の抵抗値
の降下率の大きさで、発熱抵抗体と保護層との密着力と
耐クラック性の評価指標とすることができる。

【００３２】また、図３は本発明に係る前記実施例１〜
６のサーマルヘッドを前記ステップストレステストで、
Ｂ点まで温度上昇させて、発熱部１３ａ上部の保護層１
５にストレスクラック１５ｂが発生して破壊した時の概
略図である。発熱部１３ａの中心部には、該中心部が異
常に高温化した時に発生する発熱抵抗体１３が溶融した
ときの溶融痕１５ａと、この溶融痕１５ａによるストレ
スクラック１５ｂが発生している。そして、本発明に係
るサーマルヘッドは、前記従来例のサーマルヘッドのよ
うに、クラック１５ｂ部分から剥離伝播（変色域の拡
大）がないことからも、明らかに本発明のサーマルヘッ
ドの保護層１５の密着力が優れていることが証明でき
る。

【００３３】また、図４に示すグラフは、本発明に係る
前記実施例１〜６のサーマルヘッドを各３個、従来例に
係る前記比較例１、２のサーマルヘッドを各３個用意
し、インクリボンを用いる同一の溶融熱転写印字条件下
で、印字寿命の比較テストを行った結果で、横軸が発熱
抵抗体のドット抵抗値に異常が発生した時の印字文字数
である。その結果、前記従来例のサーマルヘッドＡは１
千万字〜７千万字の印字で発熱抵抗体と保護層との層間
剥離によるストレスクラックで、発熱抵抗体のドット抵
抗値に異常が発生した。しかし、本発明に係るサーマル
ヘッドＢは、８千万字〜１億２千万字の印字まで異常が
発生せず、明らかに印字寿命において顕著な差が確認さ
れ、発熱抵抗体１３と保護層１５との境界面における層
間剥離の発生を防止することができることの結果を得
た。この結果から本発明のサーマルヘッドは長寿命であ
ることが明白となった。

【００３４】更に、図５に示すグラフは、サーマルヘッ
ドの発熱抵抗体に連続パルスの電力を印加した時の熱応
答カーブを、横軸を時間、縦軸を温度で示したもので、
着色した保護層からなる従来例のサーマルヘッドＡに対
して、本発明に係る透明な保護層からなるサーマルヘッ
ドＢは通電ＯＦＦ時の温度降下の熱応答性に優れてお
り、高速印字性に適するものとなっている。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーマル
ヘッドは、保護層がアルミニウム窒化物またはアルミニ
ウム酸化物を主組成としたＡｌ−Ｓｉ−Ｏ−ＮまたはＡ
ｌ−Ｓｉ−Ｏからなる絶縁性透明体で形成したものであ
り、高硬度のＡｌ−ＮまたはＡｌ−Ｏ結合と低硬度のＳ
ｉ−Ｏ結合との割合を調整することにより、保護層のビ
ッカース硬度を略７００〜１０００ｋｇ／ｍｍ²の範囲
に設定でき、異物の噛み込み等に対する耐クラック性と
耐摩耗性とのバランスがよくて、印字寿命が長寿命で、
また、絶縁性の透明体であるため、熱応答性を高めて高
速印字性を改善したサーマルヘッドを提供することがで
きる。

【００３６】本発明のサーマルヘッドの製造方法は、該
保護層を形成する工程が、ＡｌＮとＳｉＯ₂またはＡｌ
ＮとＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂の焼結体からなるスパッタリン
グターゲットを用い、ＡｒとＯ₂またはＡｒとＮ₂の混合
ガスであって、Ｏ₂またはＮ₂のガスの流量が総ガス流量
に対して略３〜１０％の混合ガスによりリアクティブス
パッタリング蒸着を行い、絶縁性透明体からなる前記保
護層を積層形成するものであり、リアクティブスパッタ
蒸着時に、活性なメタルＡｌを多量に生成し、この活性
なメタルＡｌの一部が密着界面において発熱抵抗体の材
料と化学結合を発生する。従って、保護層と発熱抵抗体
との界面での剥離（浮き）の発生を抑えることができ、
長寿命化を図ることができる。また、Ｏ₂またはＮ₂のガ
ス流量が総ガス流量に対して略３〜１０％とすることに
より、保護層を透明化し、熱応答性を高めることができ
る。

【００３７】また、本発明の保護層は、材料が安価で、
反応ガスのＯ₂またはＮ₂のどちらで成膜しても、製造工
程における硬度の変化が少なく制御も容易で、単層で密
着力、耐クラック性、絶縁性、熱応答性に優れ、長寿命
で高印字品位のサーマルヘッドを安価に製造できる効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの要部断面図である。

【図２】本発明と従来例のサーマルヘッドのＳＳＴカー
ブを比較するグラフである。

【図３】本発明のサーマルヘッドのステップストレステ
スト（ＳＳＴ）で発生したクラックを説明する概略図で
ある。

【図４】本発明と従来例のサーマルヘッドの印字寿命試
験結果示す図である。

【図５】本発明と従来例のサーマルヘッドの連続パルス
の電力を印加した時の熱応答カーブを示すグラフであ
る。

【図６】従来のサーマルヘッドの要部断面図である。

【符号の説明】 １、１１ 基板 ２、１２ 保温層 ３、１３ 発熱抵抗体 ４、１４ 電極 ４ａ、１４ａ 共通電極 ４ｂ、１４ｂ 個別電極 ５、１５ 保護層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、該基板の上面に形成した保温層
   と、該保温層の上面に形成した発熱抵抗体と、該発熱抵
   抗体に接続される電極と、前記発熱抵抗体及び電極の表
   面を被覆した保護層とからなり、前記保護層はアルミニ
   ウム窒化物またはアルミニウム酸化物を主組成としたＡ
   ｌ−Ｓｉ−Ｏ−ＮまたはＡｌ−Ｓｉ−Ｏからなる絶縁性
   透明体で形成したことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 前記保護層のアルミニウム窒化物または
   アルミニウム酸化物の組成比が略６０〜９０ｍｏｌ％か
   らなることを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッ
   ド。
3. 【請求項３】 基板の上面に保温層を形成する工程と、
   該保温層の上面に発熱抵抗体を形成する工程と、該発熱
   抵抗体に接続される電極を形成する工程と、前記発熱抵
   抗体及び前記電極の表面を被覆する保護層を形成する工
   程とを有し、前記保護層を形成する工程は、ＡｌＮとＳ
   ｉＯ₂またはＡｌＮとＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂の焼結体からな
   るスパッタリングターゲットを用い、ＡｒとＯ₂または
   ＡｒとＮ₂の混合ガスであって、Ｏ₂またはＮ₂のガスの
   流量が総ガス流量に対して略３〜１０％の混合ガスによ
   りリアクティブスパッタ蒸着を行い、絶縁性透明体から
   なる前記保護層を積層形成することを特徴とするサーマ
   ルヘッドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記スパッタリングターゲットの組成比
   は、ＡｌＮが略６０〜９０ｍｏｌ％、残部のＳｉＯ₂が
   略１０〜４０ｍｏｌ％、または残部のＡｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ
   ₂が略１０〜４０ｍｏｌ％とすることを特徴とするサー
   マルヘッドの製造方法。