JPS6016354B2 - サ−マルヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感熱記録用サーマルヘッドに関するもので、特
に発熱体の抵抗値、形状等のバラッキを減少させ、特性
の安定化を計るものである。

周知のようにサーマルヘッド‘ま種々の方式のものが開
発されているが、発熱体の形成方法により、ａ 薄膜型 ｂ 厚膜型 ｃ 半導体シＩＪコン型 に分けることができる。

本発明は特に薄膜型サーマルヘッドに関するものである
。

従来、薄膜型サーマルヘッドでは、アルミナ基板上に平
滑なガラス層を形成した、いわゆるガラスーグレーズド
・アルミナ基板が主として用いられている。

この基板は強度、平滑度、耐熱性等において、サーマル
ヘッドに要求される性質を良く満すとともに、他の材料
、例えば石英等に比べると比較的安価である。また、ガ
ラス層の厚さを適当にすることにより、サーマルヘッド
の熱応答速度、熱効率を改善することができる。一方、
今後、感熱記録をより高速化するためには、従来の薄膜
型のサーマルヘッド‘こ用いられていたＮｉ−Ｃｒ、Ｔ
ａ２Ｎの薄膜よりも、さらに耐熱性に優れた発熱体が必
要とされるが、このような発熱体を前述のガラスーグレ
ーズド・アルミナ基板に形成する場合、ガラス層の耐酸
性が特に問題となる。

すなわち、耐酸性に優れた発熱体材料をサーマルヘッド
として必要な形にパターン・エッチングする場合、いま
いま、ガラス層がエッチングされ易いという問題が発生
する。本発明はこのような問題を解決するために開発し
たサーマルヘッドを提供するものである。

第１図は本発明によるサーマルヘッドの発熱体部分を示
し、第１図において、１はガラスーグレーズド・アルミ
ナ基板で、アルミナ基板ｌａ上にガラス層ｌｂを形成す
ることにより構成されている。２はそのガラス層ｌｂ上
に形成した電気的絶縁層、３はこの電気的絶縁層２上に
形成した発熱体層、４はこの発熱体層３上に形成した電
極層で、さらにこの上には耐摩耗層５が形成されている
。

すなわち、本発明ではガラス層ｌｂと発熱体層３との間
に電気的絶縁層２を形成する点に特徴がある。

第１図に示すサーマルヘッドの電気的絶縁層２の必要性
は発熱体層３の材料に関係し、発熱体層３として電気的
絶縁材料中に導電材料を分散させた薄膜を用いた場合に
は、電気的絶縁層２をガラス層ｌｂと発熱体層３との間
に形成した方が発熱体層３のパターン・エッチングを良
好に行なうことができる。

上述の電気的絶縁材料中に導軍材料を分散させた薄膜と
いうのは、Ｓｉ０２、Ｚｒ０２、Ｔｈｏ２、Ｍｇ○等の
酸化物、ガラス、Ｓｉ３Ｎ４ＡＩＮの窒化物またはＳｉ
等の高抵抗単化元素のいずれか１つまたはこれらの混合
物中に、Ｔｉ、Ｍ○、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、公、Ｔａ等の桂化
物、炭化物、窒化物、棚化物、窒化物またはニクロムを
スパッタリング等で形成したもので、次に示すような効
果を得ることができる。

‘１｝ エッチング困難とみられていた材料を発熱材料
として使用できる。｛２） 隣接発熱体への熱分離を改
善した高密度のサーマルヘッドの製造が可能となる。

｛３｝（１｝の効果により種々の材料の組合わせが可能
となり、従来より高温使用が可能な高速記録、高熱効率
、高信頼度のサーマルヘッドの構成が可能となる。

｛４）感熱記録紙への熱伝達が良くなり、ヘッドの熱効
率が改善される。

（６）耐摩耗層と発熱体層との密着力も材料の組合わせ
により改善が可能となる。

次に、発熱体層３に電気的絶縁材料中に導電材料を分散
させた薄膜を用いた場合において、電気的絶縁層２があ
る場合とない場合の発熱体部分のパターンエッチング後
の状態を第２図および第３図を用いて説明する。

第２図は電気的絶縁層２がある場合、第３図は電気的絶
縁層２がない場合のサーマルヘッドの発熱体部分を示し
ており、第２図および第３図において各部は第１図と全
く同一であるので第１図と同一番号を付して説明は省略
する。

本発明に於ては発熱体３としてＳｉ０２一ＴＩＣ薄膜を
黍着またはスパッタリングにより形成する。

この発熱体層３および電極層４をパターンェッチングす
るための順序には種々の方法があるが、工程中にはこの
２つの層を積層した後、同時にエッチングするのが簡単
である。発熱体層３に前述のＴＩＣ−Ｓｉ０２薄膜を用
いた場合には、界硝酸系、若しくはこれを主成分とする
エッチング液のみによりエッチングが可能となる。

すなわち、電極材料としてこのエッチング液に侵されな
いような例としてＣｒ−Ａｕ、（Ｎｉ−Ｃｒ）−Ａｕ等
の電極材料を用いれば、エッチング液として弗硝酸系、
若しくはこれを主成分とするものを用いた場合でも電極
層４が侵されることなくエッチングが可能となる。しか
し、ガラスーグレーズド・アルミナ基板１のガラス層ｌ
ｂはこのエッチング液により著しく侵される。

これを解決するために第２図に示すようにガラス層ｌｂ
上にＳｊ０２等の電気的絶縁層２をスパッタリングによ
り形成すると前述のエッチング液で発熱体層３のパター
ンエッチングを行なってもこの電気的絶縁層２の一部が
侵されるだけで正確な発熱体層３のパターンエッチング
が可能である。すなわち、この電気的絶縁層２がガラス
層ｌｂ上に形成されていないと、第３図に示すようにガ
ラス層ｌｂにかなり深いエッチング溝が形成され、サー
マルヘッドの熱応答速度、熱効率に悪影響を与えてしま
う。また、ガラス層ｌｂにかなり深いエッチング溝が形
成されるまでエッチングを行なわないと、基板上全ての
発熱体層３のエッチングを行なうことができず、発熱体
層３の正確なパターンエッチングが困難である。本発明
に於ては上述した目的を完全達成するために、ＴＩＣ−
Ｓｉ０２系薄膜に対するエッチング防止層としてＳＩＣ
薄膜を用いる。

ＳＩＣがエッチング防止層として他の材料より優れてい
る理由は、（１｝ ＴＩＣ−Ｓｉ０２系発熱体用の前述
したエッチング液に対してＳＩＣは全く浸されないこと
■ ＳＩＣは他の材料に比べ淡い着色をしているのでＳ
ＩＣエッチング防止層の形成の有無或いは汚れの検査等
の各プロセスでの色別が容易なこと‘３’ 発熱体の寿
命を長くするために、耐摩耗層形成前に不要な段差は少
ない方が良く従ってこの点でもＳＩＣは優れたエッチン
グ防止層であるの３点である。

以上の説明から明らかなように、本発明によるサーマル
ヘッドは、発熱体層のパターンエッチングを正確に行な
うことができるため、これにより発熱体層の抵抗値、形
状等のバラッキが減少し、特性の安定化を計る上で非常
に有効である。

さらに本発駅によるサーマルヘッドでは、サ−マルヘッ
ドの特性が不充分な場合の従来不可能であった基板の再
生利用も可能となる。このように本発明によるサーマル
ヘッドは非常に優れた効果を有し、これからの技術発展
に大きく貢献するものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明によるサーマルヘッドの断面図、第２図
はそのＡ−Ａ′線切断断面図、第３図は第２図と比較す
るための従来のサーマルヘッドの断面図である。 １・・・・・・ガラスーグレースド・アルミナ基板、ｌ
ａ・・・・・・アルミナ基板、ｌｂ・・・・・・ガラス
層、２・・・・・・電気的絶縁層、３・・・・・・発熱
体層、４・・・・・・電極層、５・・・・・・耐摩網層
。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガラス層をグレーズして基板上に発熱体層としてＴ
   ｉＣ−ＳｉＯ＿２系薄膜を用いたサーマルヘツドにおい
   て、前記ガラス・グレーズ層と前記発熱体層との間にＳ
   ｉＣ系エツチング防止層を設けていることを特徴とする
   サーマルヘツド。