JPS61137759A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
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- JPS61137759A JPS61137759A JP59259877A JP25987784A JPS61137759A JP S61137759 A JPS61137759 A JP S61137759A JP 59259877 A JP59259877 A JP 59259877A JP 25987784 A JP25987784 A JP 25987784A JP S61137759 A JPS61137759 A JP S61137759A
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Links
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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)
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。
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〕
本発明は例えば複数個の発熱抵抗素子と同一基板上に直
線的に配置し情頼に従いこの発熱抵抗素子を通電加熱さ
せて感熱記録紙に発色記録させ、あるいはインクリボン
を介して普通紙に転写記録させるサーマルプリンターの
サーマルヘッドに関する。
線的に配置し情頼に従いこの発熱抵抗素子を通電加熱さ
せて感熱記録紙に発色記録させ、あるいはインクリボン
を介して普通紙に転写記録させるサーマルプリンターの
サーマルヘッドに関する。
第３図（ａ） 、 （ｂ）は従来のサーマルヘッドにお
ける構成を示す平面図及び断面図である。図において、
１はサーマルヘッドを示しており、２はアルミナなどか
らなる絶縁基板、３はグレーズ等からなる熱抵抗層、４
はＴａ、Ｎなどからなる薄膜状の発熱抵抗体で絶縁基板
２上に分離されて整列されており、同−形状及び同一の
面積で設計されている。５ａ〜５ｇはＡ１などからなる
薄膜状の個別の導体パターン部で各発熱抵抗部４ａ〜４
ｇに個別に接続されそれらの端子部８３〜８ｇまでそれ
ぞれ引き回されている。５ｈはＡＮなどからなる薄膜状
の共通導体パターン部で発熱抵抗体部４ａ〜４ｇにそれ
ぞれ接続されている。６はＳｉＯ２などからなる耐酸化
層であり前記発熱抵抗体部４ａ〜４ｇ及び轟体パターン
部５２〜５ｈ部の酸化腐食を保護するためのものである
。７は、Ｔａ２Ｏ。
ける構成を示す平面図及び断面図である。図において、
１はサーマルヘッドを示しており、２はアルミナなどか
らなる絶縁基板、３はグレーズ等からなる熱抵抗層、４
はＴａ、Ｎなどからなる薄膜状の発熱抵抗体で絶縁基板
２上に分離されて整列されており、同−形状及び同一の
面積で設計されている。５ａ〜５ｇはＡ１などからなる
薄膜状の個別の導体パターン部で各発熱抵抗部４ａ〜４
ｇに個別に接続されそれらの端子部８３〜８ｇまでそれ
ぞれ引き回されている。５ｈはＡＮなどからなる薄膜状
の共通導体パターン部で発熱抵抗体部４ａ〜４ｇにそれ
ぞれ接続されている。６はＳｉＯ２などからなる耐酸化
層であり前記発熱抵抗体部４ａ〜４ｇ及び轟体パターン
部５２〜５ｈ部の酸化腐食を保護するためのものである
。７は、Ｔａ２Ｏ。
などからなる耐摩耗層であり感熱記録紙及び熱転写リボ
ンくいずれも図示せず）等との接触摩擦による摩耗から
保護し、耐感化層６と、耐摩耗層７とで保護層９が形成
される。なお耐酸化層６と、耐摩耗Ｎ７とは、Ａで示す
範囲内を覆っている。
ンくいずれも図示せず）等との接触摩擦による摩耗から
保護し、耐感化層６と、耐摩耗層７とで保護層９が形成
される。なお耐酸化層６と、耐摩耗Ｎ７とは、Ａで示す
範囲内を覆っている。
一般にサーマルヘッド１はグレーズ等から成る熱抵抗層
３を形成した絶縁基板２上に発熱抵抗体層４．導体層５
をスパッタリング等の技術を用い成膜される。例えば発
熱抵抗体層４を形成するＴ ａ ２ Ｎは、０．０５〜
０．２μｍの厚みでＴａをアルゴンＡｒとチッ素Ｎ２ガ
スのりアクティブスパッタで形成されその後連続的に導
体１１ｊＡｊｌ！５を形成するを約２μｍの厚みでスパ
ッタ形成される。その後サーマルヘッドパターンを複数
個配列した形でフォトリソ技術等を用いてエツチングが
行なわれパターンが形成される。次に端子部８ａ〜８ｈ
をメタルマスクで覆った後約２μｍの厚みのｓｉｏ。
３を形成した絶縁基板２上に発熱抵抗体層４．導体層５
をスパッタリング等の技術を用い成膜される。例えば発
熱抵抗体層４を形成するＴ ａ ２ Ｎは、０．０５〜
０．２μｍの厚みでＴａをアルゴンＡｒとチッ素Ｎ２ガ
スのりアクティブスパッタで形成されその後連続的に導
体１１ｊＡｊｌ！５を形成するを約２μｍの厚みでスパ
ッタ形成される。その後サーマルヘッドパターンを複数
個配列した形でフォトリソ技術等を用いてエツチングが
行なわれパターンが形成される。次に端子部８ａ〜８ｈ
をメタルマスクで覆った後約２μｍの厚みのｓｉｏ。
よりなる耐酸化層６、および約５μｍの厚みのＴａｚＯ
ｓより構成される耐摩耗層７を連続スパッタリングによ
り形成する。そして端子部８ａ〜８ｈの処理としてニッ
ケルＮｉを無電解メッキで２〜５μｍ形成した後半田コ
ートをデイツピング等で行ないあらかじめ絶縁基板２に
設けられていた■形状に形成されたスナップライン溝（
図示せず）にそってチダプ分割されサーマルヘッドが完
成する。
ｓより構成される耐摩耗層７を連続スパッタリングによ
り形成する。そして端子部８ａ〜８ｈの処理としてニッ
ケルＮｉを無電解メッキで２〜５μｍ形成した後半田コ
ートをデイツピング等で行ないあらかじめ絶縁基板２に
設けられていた■形状に形成されたスナップライン溝（
図示せず）にそってチダプ分割されサーマルヘッドが完
成する。
しかしながら１体層５に用いられる金Ａｕ 、 ア。
ルミニウムＡ１等の金属は、硬度が低く、スパッタリン
グやフォトプロセスにおいて小さな粉塵や異物が導体層
５に付着すると導体層５にくい込み通常の簡単な洗浄工
程ではこの粉塵、異物の除去がきわめてむずかしく次の
保護層９の成膜時に第４図（ａ）に示す様に粉塵、異物
等の付着物１０の付着部分は他の面よりも突起した形状
になってしまい、その後の製造工程、プリンター組立工
程、または印字中に保護層９と一緒にこの粉塵、異物の
付着物１０が剥離し第４図（ｂ）に示す様な保護層９に
ピンホール１１が発生するといった原因につながる。つ
まり保護層９のピンホール１１の発生部分は、導体層５
が露出した形となってしまう。この為前記保護層９のピ
ンホール１１の発生部分より湿気等が導体層５に侵入し
酸化９ｇ食が発生し導体層５の抵抗値が増加する。例え
ば、第３図（ａ）において導体パターン５ａのピンホー
ル１１等の生じた一部に酸化腐食が発生すると導体パタ
ーン５ａの抵抗値が増加し端子部８ａ〜８ｈ間の抵抗値
は他の端子部間の抵抗値より大きな値となる。この為端
子部８ａ〜８ｈにパルス状の駆動電圧Ｖ、を加えた場合
第５図のグラフａ、ｂに示す様に導体パターン５ａの酸
化腐食前の発熱抵抗体部４ａの温度特性を示すグラフａ
における表面発熱温度Ｔ、に対して酸化１ｇ食後のグラ
フｂでは表面発熱温度Ｔｔと低下（Ｔ＋ ＞’［”２）
をきたす。つまりプリンター等に搭載した際印字濃度が
各発熱抵抗体部４３〜４ｇ間でばらついたりといった印
字品質の低下につながっていた。
グやフォトプロセスにおいて小さな粉塵や異物が導体層
５に付着すると導体層５にくい込み通常の簡単な洗浄工
程ではこの粉塵、異物の除去がきわめてむずかしく次の
保護層９の成膜時に第４図（ａ）に示す様に粉塵、異物
等の付着物１０の付着部分は他の面よりも突起した形状
になってしまい、その後の製造工程、プリンター組立工
程、または印字中に保護層９と一緒にこの粉塵、異物の
付着物１０が剥離し第４図（ｂ）に示す様な保護層９に
ピンホール１１が発生するといった原因につながる。つ
まり保護層９のピンホール１１の発生部分は、導体層５
が露出した形となってしまう。この為前記保護層９のピ
ンホール１１の発生部分より湿気等が導体層５に侵入し
酸化９ｇ食が発生し導体層５の抵抗値が増加する。例え
ば、第３図（ａ）において導体パターン５ａのピンホー
ル１１等の生じた一部に酸化腐食が発生すると導体パタ
ーン５ａの抵抗値が増加し端子部８ａ〜８ｈ間の抵抗値
は他の端子部間の抵抗値より大きな値となる。この為端
子部８ａ〜８ｈにパルス状の駆動電圧Ｖ、を加えた場合
第５図のグラフａ、ｂに示す様に導体パターン５ａの酸
化腐食前の発熱抵抗体部４ａの温度特性を示すグラフａ
における表面発熱温度Ｔ、に対して酸化１ｇ食後のグラ
フｂでは表面発熱温度Ｔｔと低下（Ｔ＋ ＞’［”２）
をきたす。つまりプリンター等に搭載した際印字濃度が
各発熱抵抗体部４３〜４ｇ間でばらついたりといった印
字品質の低下につながっていた。
本発明の目的は保護層上に発生しやすいピンホールを防
ぐ為導体層上への粉塵、異物等の付着物のくい付き付着
を防止し、高品質なサーマルヘッドを提供することにあ
る。
ぐ為導体層上への粉塵、異物等の付着物のくい付き付着
を防止し、高品質なサーマルヘッドを提供することにあ
る。
本発明は導体層上に硬質層を形成し、その成膜を導体層
、硬質層を連続成膜にて形成したものである。
、硬質層を連続成膜にて形成したものである。
以下図示した、一実施例について本発明を説明する。第
１図（ａ） 、 （ｂ）は本発明によるサーマルヘッド
を示すものである。従来例と同一物あるいは均等物には
同符号を付し、詳説は省略する。図において、アルミナ
等の絶縁基板２の表面をグレーズ層３で覆ったいわゆる
グレーズドアルミナ基板上にタンタルＴａをアルゴンＡ
ｒとチッ素Ｎ２ガスのりアクティブスパッタリングによ
り０．０５〜０．２μｍの厚みでＴａ２Ｎから成る発熱
抵抗体層４を形成する。次に約２μｍの厚みでＡＪから
成る導体パターン部５をスパッタリングにより形成し、
さらにチッ化タンタルＴａ２Ｎから成る硬質層１２をリ
アクティブスパッタリングにより約Ｏ０ｌ μｍを形成
する。このＴａｔＮ ／ Ａ ７！／ ＴａｚＮから成
る発熱抵抗体層４と導体パターン部５と硬質層１２の成
膜は３ターゲツトのスパッタ装置を用いて同装置内真空
状態で３層を連続成膜する。その後フォトリソ技術を用
いてこの３層をサーマルヘッドの各パターンとなるよう
にエツチング形成する。次に端子部８ａ〜８ｈをメタル
マスク（図示せず）で覆った後約２μｍの厚みのＳｉｎ
、膜よりなる耐酸化層６、および約５μｍの厚みのＴａ
ｚＯｇより構成される耐摩耗層７の保護層９を２層連続
スパッタリングにより形成する。つまりサーマルヘッド
パターンを形成するＴａｔＮ ／ Ａ ｌ ／ Ｔａｔ
Ｎの成膜は、３層連続で成膜する為導体層５となる軟質
のＡｌ上に粉塵、異物の付着物１０を付着させることな
く粉塵防止のＴａｚＮから成る硬質層１２を成膜するこ
とが可能となり前記製造工程上真空状態より解除される
フォトプロセス時においては基板表面が硬質層１２で形
成されており表面に粉塵、異物が付着してもくい込みが
きわめて少なく第２図に示す様な超音波洗浄等の最終の
洗浄工程で簡単に除去することが可能となる。この高次
の耐酸化層６と耐摩耗層７とから成る保護層９の成膜に
際しても基板表面に粉塵や異物等の付着物ＩＯの付着の
きわめて少ないものを投入することが可能となる。
１図（ａ） 、 （ｂ）は本発明によるサーマルヘッド
を示すものである。従来例と同一物あるいは均等物には
同符号を付し、詳説は省略する。図において、アルミナ
等の絶縁基板２の表面をグレーズ層３で覆ったいわゆる
グレーズドアルミナ基板上にタンタルＴａをアルゴンＡ
ｒとチッ素Ｎ２ガスのりアクティブスパッタリングによ
り０．０５〜０．２μｍの厚みでＴａ２Ｎから成る発熱
抵抗体層４を形成する。次に約２μｍの厚みでＡＪから
成る導体パターン部５をスパッタリングにより形成し、
さらにチッ化タンタルＴａ２Ｎから成る硬質層１２をリ
アクティブスパッタリングにより約Ｏ０ｌ μｍを形成
する。このＴａｔＮ ／ Ａ ７！／ ＴａｚＮから成
る発熱抵抗体層４と導体パターン部５と硬質層１２の成
膜は３ターゲツトのスパッタ装置を用いて同装置内真空
状態で３層を連続成膜する。その後フォトリソ技術を用
いてこの３層をサーマルヘッドの各パターンとなるよう
にエツチング形成する。次に端子部８ａ〜８ｈをメタル
マスク（図示せず）で覆った後約２μｍの厚みのＳｉｎ
、膜よりなる耐酸化層６、および約５μｍの厚みのＴａ
ｚＯｇより構成される耐摩耗層７の保護層９を２層連続
スパッタリングにより形成する。つまりサーマルヘッド
パターンを形成するＴａｔＮ ／ Ａ ｌ ／ Ｔａｔ
Ｎの成膜は、３層連続で成膜する為導体層５となる軟質
のＡｌ上に粉塵、異物の付着物１０を付着させることな
く粉塵防止のＴａｚＮから成る硬質層１２を成膜するこ
とが可能となり前記製造工程上真空状態より解除される
フォトプロセス時においては基板表面が硬質層１２で形
成されており表面に粉塵、異物が付着してもくい込みが
きわめて少なく第２図に示す様な超音波洗浄等の最終の
洗浄工程で簡単に除去することが可能となる。この高次
の耐酸化層６と耐摩耗層７とから成る保護層９の成膜に
際しても基板表面に粉塵や異物等の付着物ＩＯの付着の
きわめて少ないものを投入することが可能となる。
さらに保護層９の成膜時にスパッタ装置内に粉塵等が発
生しやすい場合には、装置内を清掃した後基板をセツテ
ィングし、基板表面をＮｔでブローを行なえば粉塵等は
簡単に除去する事ができこの。
生しやすい場合には、装置内を清掃した後基板をセツテ
ィングし、基板表面をＮｔでブローを行なえば粉塵等は
簡単に除去する事ができこの。
様にして製造されたサーマルヘッドは、保護層成膜後も
粉塵、異物による基板表面の突起がきわめて減少するこ
とが可能となる。
粉塵、異物による基板表面の突起がきわめて減少するこ
とが可能となる。
前記の如く構成されたサーマルヘッドの表面をスクラブ
洗浄（こすり洗い）を行ない保護層上の突起部にピンホ
ールを発生され表面観察を行なったところ従来の製造工
程で製造されたサーマルヘッドに比較して約ｌ／１０に
ピンホールが減少しその後第６図の線Ｃに示す様な温湿
度サイクル試験を行ない評価を行なったところ明らかに
ピンホールによる酸化、′ｇ１食の減少が確認された。
洗浄（こすり洗い）を行ない保護層上の突起部にピンホ
ールを発生され表面観察を行なったところ従来の製造工
程で製造されたサーマルヘッドに比較して約ｌ／１０に
ピンホールが減少しその後第６図の線Ｃに示す様な温湿
度サイクル試験を行ない評価を行なったところ明らかに
ピンホールによる酸化、′ｇ１食の減少が確認された。
以上の様に本発明によれば金ＡｕやアルミニウムＡ１等
の軟質の導体層上に粉塵、異物等の付着物のくい込み付
着を防止する為に連続成膜によりサーマルヘッドパター
ン形成部最上層をＴａｘＮ等の防塵を目的とした硬質層
を形成することにより前記サーマルヘッドパターン形成
部最上層に付着する粉塵、異物等の付着物を簡単に除去
することが可能となり、保護層成膜後の粉塵、異物によ
る突出部もきわめて少なくなる。この為その後の製造工
程、プリンタ組立工程又は印字中における保」ツ層の剥
離におけるピンホールの発生は明らかに減少する。つま
り４体パターン部に発生しやすい酸化、腐食を減少させ
ることができ、安定した印字品質のサーマルヘッドを提
供することが可能となる。
の軟質の導体層上に粉塵、異物等の付着物のくい込み付
着を防止する為に連続成膜によりサーマルヘッドパター
ン形成部最上層をＴａｘＮ等の防塵を目的とした硬質層
を形成することにより前記サーマルヘッドパターン形成
部最上層に付着する粉塵、異物等の付着物を簡単に除去
することが可能となり、保護層成膜後の粉塵、異物によ
る突出部もきわめて少なくなる。この為その後の製造工
程、プリンタ組立工程又は印字中における保」ツ層の剥
離におけるピンホールの発生は明らかに減少する。つま
り４体パターン部に発生しやすい酸化、腐食を減少させ
ることができ、安定した印字品質のサーマルヘッドを提
供することが可能となる。
第１図（ａ） 、 （ｂ）は、本発明の一実施例のサー
マルヘッドを示す平面図及び断面図、第２図は工程図、
第３図（ａ） 、 （ｂ）は、従来のサーマルヘッドを
示す平面図及び断面図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は導
体層に付着物が付着したときの状態を説明する部分拡大
断面図、第５図は、酸化、腐食における熱応答評価の違
いを示す図、第６図は温湿度サイクル試験の条件を示し
た図である。 ２・・・アルミナ基板、３・・・熱抵抗層、４・・・発
熱抵抗体部、５・・・導体Ｎ（導体パターン部）、６・
・・耐酸化層、７・・・耐摩耗層、９・・・保護層、１
２・・・硬質層。 第１図 （０） （ｂ）第２
図 （。） 第３図 （ｂ） （０） 第４図 （ｂ） 第５図 曜 第６図 １サイクル
マルヘッドを示す平面図及び断面図、第２図は工程図、
第３図（ａ） 、 （ｂ）は、従来のサーマルヘッドを
示す平面図及び断面図、第４図（ａ） 、 （ｂ）は導
体層に付着物が付着したときの状態を説明する部分拡大
断面図、第５図は、酸化、腐食における熱応答評価の違
いを示す図、第６図は温湿度サイクル試験の条件を示し
た図である。 ２・・・アルミナ基板、３・・・熱抵抗層、４・・・発
熱抵抗体部、５・・・導体Ｎ（導体パターン部）、６・
・・耐酸化層、７・・・耐摩耗層、９・・・保護層、１
２・・・硬質層。 第１図 （０） （ｂ）第２
図 （。） 第３図 （ｂ） （０） 第４図 （ｂ） 第５図 曜 第６図 １サイクル
Claims (3)
- （１）絶縁基板上に発熱抵抗体層、導体層、保護層を積
層した構成のサーマルヘッドにおいて、前記導体層上に
硬質層が形成されている事を特徴とするサーマルヘッド - （２）特許請求の範囲第１項において硬質層は、導体層
と連続成膜により形成されることを特徴とするサーマル
ヘッド - （３）特許請求の範囲第１項において硬質層がＴａ、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｗ、Ｂ、Ｚｒの酸化物、窒化物又は炭
化物で形成されていることを特徴とするサーマルヘッド
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259877A JPS61137759A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259877A JPS61137759A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61137759A true JPS61137759A (ja) | 1986-06-25 |
Family
ID=17340183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259877A Pending JPS61137759A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61137759A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171969A (en) * | 1989-10-30 | 1992-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Movable film fixing device with heater control responsive to selected sheet size |
| US5204723A (en) * | 1990-11-02 | 1993-04-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus having heater with branch |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP59259877A patent/JPS61137759A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5171969A (en) * | 1989-10-30 | 1992-12-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Movable film fixing device with heater control responsive to selected sheet size |
| US5204723A (en) * | 1990-11-02 | 1993-04-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Heating apparatus having heater with branch |
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