JPS59192584A - サ−マルヘツド - 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、種々の感熱記録型サーマルヘッドに関し、特
に耐摩耗性に優れ、かつ印字速度の高速化に十分対応で
きるサーマルヘッドに関する。

従来例の４成とその問題点 近年、感熱記録装置は、メンテナンスフリー。

小型軽計などの特長をもった記録装置として、プ２　／
・ リンター、ファクシミリなど種々の分野で応用開発が進
められている。

このような種々の目的のために感熱記録装置は、薄膜形
、厚膜形、半導体形などに大きく分類される。

その中で薄膜形サーマルヘッドは、かなり精度の良い微
細パターンを形成できるなどの大きな特長があり、今後
普及するものとしてかなり有力である。

従来の薄膜形サーマルヘッドの構造を、第１図に示す。

第１図は発熱体近傍の断面図であり１は熱良導体の絶縁
性基板で、一般的にはアルミナセラミック基板が使用さ
れる。

２は、絶縁性基板１上に形成されたガラスグレーズ層で
ある。このガラスグレーズ層２は、サーマルヘッドの熱
効率を向上させるだめのものである。

３ば、ガラスグレーズ層２の−４−に形成された発熱抵
抗体でありＴａ２Ｎ、ＮｉＣｒ、Ｗ、Ｃｒ等が使用され
る。

３　・・−二・ ４は電極でありＣｒ　−Ａｕ　、　Ａ　１等が使用され
る。

５は発熱抵抗体３が発熱によって酸化するのを防止する
耐酸化防止膜であすＳｉＣ２，Ａ１２ｏ鍔で形成すれテ
イル。６　ハＴ　ａ　ＯＳ　ｔ　Ｃ、Ａｌｌ　２０３等
で２　５’ 形成された耐摩耗層であり耐酸化防止膜５上に形成され
ている。以上が、従来のサーマルヘッドの構成であり、
その動作は、上記電極４に発熱パルスを印加することに
より発熱抵抗体３が発熱し、紙（感熱紙あるいは熱転写
フィルム）を発色させ文字形成させるものである。

しかしながらこのような構造を有するサーマルヘッドに
は次のような欠点がある。

まず第１図に示される薄膜型のサーマルヘッドで製造工
程上、一番問題となるのは、感熱紙との摩耗を防止する
耐摩耗層６の形成方法である。

つ寸り、この耐摩耗層６は、通常、Ｓ　Ｉ　Ｃ、Ｔ　ａ
　２０５′へ　　　　　あるいはＡｌ２Ｏ３等を高周波
スパッタ法を用いて形成するが、実用的な耐久性を満足
し良質の印字を得るためには、５μｍ〜１Ｑμｍ程度の
厚みが必要となる。この満足すべき厚みを得るには高周
波スパッタの蒸着レートで決定され、蒸着レートは０．
２７ｚｍ／分〜０．６１１ｍ１分程度であり所望の厚み
を得るには、かなりの時間が消費されることになる。

しかも高周波スパッタ装置は、高価で、設備償却のだめ
サーマルヘッドの価格も高くなるという欠点を有する。

もう一つの欠点として、従来の而・１摩耗層６には、Ｓ
　Ｉ　Ｃ、Ｔ　ａ　２０５あるいは、Ａｌ２Ｏ３が、用
いられているが、これらの物質は、熱伝導度が小さい為
、熱の伝導が悪くなり、印字速度が小さく、寸だ尾引現
象が生じ、良質の印字を得ることが困難になる。

このように耐摩耗層６の形成のためにサーマルヘッド製
作のコストが高くなるばかりか、この耐摩耗層６の存在
のだめに印字速度および印字品質の低下をまねいている
という大きな欠点を有している。

発明の目的 本発明のサーマルヘッドは上記のような欠点を除去する
ためになされたもので、耐摩耗層上に無５、、−、− 電解複合メッキ法による硬質かつ高熱伝導性の物質を形
成したものであり、安価で、長寿命、高速。

良質な印字を得るようにすることを目的とする。

発明の構成 本発明は、絶縁性基板上に発熱抵抗体、電極。

酸化防止膜を積層し、前記酸化防止膜上には、前記酸化
防止膜と密着性の良い薄膜金属を積層し、この上に更に
、無電解複合メッキ法による、耐摩耗層を形成したもの
である。この構成によれば、製造コストが低く、しかも
、長寿命、高速、良質な印字を行うことができる。

実施例の説明 第２図は本発明の実施例における薄膜形サーマルヘッド
の製造における一工程を示しだものである。

絶縁性基板１から耐酸化防止膜５までの構造は第１図の
従来の薄膜サーマルヘッドと同じであるため同じ番号を
付している。本実施例は、酸化防止膜６がＳｉＣ２で形
成されていおり、この上に蒸着法、スパッタリング法あ
るいは湿式活性化処理法等により耐酸化防止膜５と密着
性の良い薄膜金属。

たとえばクロム、ニクロム、パラジウム等を付着させメ
ッキ下地金４７を形成する点が特徴である。

この下地金属７は厚みが数百人のオーダで形成される。

次に下地金属７全面にホトレジストをスピンナーで塗布
し、発熱抵抗体３の真上に発熱抵抗体と、はソ同形状に
下地金属８を形成する。次に下地金属８上に無電解複合
メッキ法により耐摩耗層９を形成する。

第３図において、メッキ下地金属８は、スパッタ装置で
１×１ｏ　ＴＯｒｒの真空中でクロムを０．６μｍの厚
みにつけ、ホトレジストを塗布し、発熱抵抗体と同形に
パターンニングし、その後エツチングして形成させた。

次いで、このメッキ下地金属８を脱脂し、さらにｅＮ−
ＨＣｌ　　で活性化し、無電解複合メッキを怖じた。無
電解複合メ・ツキ液の組成を次表に示す。

以下余白 ７　　　゛ 表：無電解複合メッキ液 メッキ条件ｉ４　ｓ　ｏ　℃、ｈ　ｉ℃で、メッキ液中
にポンプで空気を送り込みながら、攪拌し、約３０分間
浸漬することにより９．０〜１０．０μｍのＮ１Ｂ−ダ
イヤモンドの金属−セラミック層が形成された。

無電解複合メッキ液１ｌ−ｉＮ　ｉ　Ｂ−ダイヤモンド
系の場合、硬さ：１６０ｏ〜１８ｏＯＨｖ（ビッカース
硬度）、熱伝導度二０．５〜０　、６　ｃ　ａ　ｌ　／
（ｚ　・ＳｅＣ・’ＣのＮ１Ｂ−ダイヤモンド層が得ら
れ、このようにして製作されたサーマルヘッドを印字さ
せたところ、耐久性においても、印字速度、印字品質で
も従来のものと比較し、かなり良い特性を得ることがで
きだ。

これらの特性が得られた理由をあげると、Ｎ１Ｂ−ダイ
ヤモンド層は、従来の、５ｉｃ（熱伝導度二０．０４９
　ｃ　ａ　ｌ　／Ｃｍ−５ｅＣ・℃）などからなる耐摩
耗層より、はるかに熱伝導度が良いために熱応答性が、
大巾に改善され、高速化９尾引き現象の改善による印け
る薄膜サーマルヘッドＡの熱応答特性の比較である。

これをみると熱応答特性の立上りおよび尾引き特性は、
八がかなり優れていることがわかる。

また、従来のＴ　ａ　２０５（硬さ：１０００Ｈｖ）な
どからなる耐摩耗層より、硬いため耐摩耗性が改善９ｔ
”−３ され、長寿命化が達成された。

また、Ｎ　ｉ　Ｂ　−ＣＢＮ　（立方晶形チノ化ホウ素
）。

Ｎ１Ｂ−ＢｉＣあるいはＮ　ｉ　Ｐ−ダイヤモンド、Ｎ
１Ｐ−ＣＢＮ、Ｎ１Ｐ−３ｉＣ等により得られる金属−
セラミック層も、本目的を満足する。

発明の効果 以上述べたように、本発明によれば耐摩耗層を無電解複
合メッキ法により形成したことで、熱応答性、耐摩耗に
おいて優れた効果があり、長寿命化、高速化、低コスト
化、印字品質の向上など、その効果は、非常に大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜形サーマルヘッドの断面図、第２図
は本発明の薄膜形サーマルヘッドの製造工程を説明する
断面図、第３図は本発明のサーマルヘッド断面図、第４
図は熱応答特性図である。 １・・・・・絶縁性基板、２　・・・・ガラスグレーズ
層、３・・・・発熱抵抗体、４・・・・・電極、５・・
・・酸化防止膜、６，７・・・・耐摩耗層、７，８・・
・・・・メッキ下地金属。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板上に発熱抵抗体、電極、酸化防止膜を
   順次積層し、前記酸化防止膜上の一部に薄膜金属層を設
   け、前記薄膜金属層上へ無電解複合メッキ法による硬質
   かつ高熱伝導性の物質が形成されたことを特徴とするサ
   ーマルヘッド。
2. （２）硬質かつ高熱伝導性の物質が、金属と、セラミン
   クからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のサーマルヘッド。