JPS61295052A - サ−マルヘツド - Google Patents

サ−マルヘツド

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Publication number
JPS61295052A
JPS61295052A JP60138320A JP13832085A JPS61295052A JP S61295052 A JPS61295052 A JP S61295052A JP 60138320 A JP60138320 A JP 60138320A JP 13832085 A JP13832085 A JP 13832085A JP S61295052 A JPS61295052 A JP S61295052A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor pattern
tungsten
protective layer
thermal head
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60138320A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Tanmachi
東夫 反町
Toshio Matsuzaki
松崎 壽夫
Takumi Suzuki
工 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP60138320A priority Critical patent/JPS61295052A/ja
Publication of JPS61295052A publication Critical patent/JPS61295052A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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
    • B41J2/335Structure of thermal heads

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】 〔概要〕 感熱記録装置や感熱転写装置に用いられるサーマルヘッ
ドにおいて、 抵抗発熱体パターンに電気エネルギを供給する導体パタ
ーンの少なくとも発熱部分の近傍に、タングステンまた
はタングステンを含む金属を使用し、さらには該導体パ
ターンに適応する保護膜の被着により、 導体パターンの電食をなくし、長寿命のサーマルヘッド
を実現したものである。
〔産業上の利用分野〕
本発明はサーマルヘッドの長寿命化、特に高価な金(A
u)を使用しないで導体パターンの電食をなくす構成に
関する。
感熱記録装置や感熱複写装置等に用いられるサーマルヘ
ッドは、耐熱性を有する絶縁基板に複数個の発熱素子′
とその配線を膜形成してなり、入力された電気信号を熱
信号に変換し、該発熱素子に対向する感熱記録紙を発色
させる。そこで、複数個の発熱素子を選択的に発熱させ
ると共に、記録紙を適当な速度で走行させると、該記録
紙にはサーマルヘッドに入力した電気信号に基づく画像
が記録される。
〔従来の技術〕
第5図は従来技術になるサーマルヘッドの発熱部分を配
線方向に破断した模式断面図である。
第5図において、lはグレーズドアルミナ等にてなる基
板、2は窒化タンタル(TaN)等にて、なる電気抵抗
体のパターン、3はアルミニウム(A1)や銅(Cu)
および金(Au)の何れかにてなる導体パターン、4は
抵抗体パターン2の発熱部分5を覆う保護層、6は記録
紙の接触領域γを除き保護層4の周囲に被着した保護層
である。
所定の圧力で記録紙が接触し走行するための耐摩耗性と
、発熱部分50発熱に対する耐熱性とを必要とする保護
層4は、一般に、二酸化シリコン(SiOz)の上に五
酸化タンタル(Ta2es)を積層した2層構成になっ
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように構成されたサーマルヘッドにおいて、保護層
4はその厚さが記録の鮮明度および発熱部分5の熱効率
に係わり厚くできないためJ蒸着やスパッタおよび気相
成長(CvD)等の技術を利用し10μm程度の薄膜に
形成しているが、このような薄膜ではピンホールの発生
が完全に防止できない。
一方、記録紙に含まれる水分は、サーマルヘッドに加熱
されて水蒸気となるため、保護N4の表面は高温、高湿
度になるのみならず、水蒸気の凝結した水滴が保護層4
を濡らすことがある。
他方、導体パターン3がA6またはCuでなるとき、こ
れらは水分の存在下で電食、即ち電圧を印加すると陽極
側が溶解し、ついには断線することになる。そこで、導
体パターン3をAuで形成すれば前記電食を防止できる
が、Auは高価であると共に抵抗体パターン2との被着
性を確実とするため、ニクロム(NiCr)やクロム(
Cr)等にてなる接着層の介在を必要とし、該接着層が
水分の存在下で電食されるという問題点がある。
従って、サーマルヘッドを長寿命化させるには、かかる
電食に対する改善策が必要となる。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の一実施例になるサーマルヘッドを発熱
部分の配線方向に破断した模式断面図である。
第1図において、11はグレーズドアルミナ等にてなる
基板、12は電気抵抗体のパターン、13はタングステ
ン(W>にてなる導体パターン、14はアルミニウムに
てなる導体パターン、15は発熱部分16を覆う薄膜の
保護層、17は保護層15の周囲を被覆するあ厚膜の保
護層であり、導体パターン12は発熱部分16の近傍で
導体パターン13に覆われないようにしである。
上記問題点は第1図に示す如く、 絶縁基板11の上に形成した電気抵抗体パターンI2の
発熱部分16に電気エネルギを供給する導体パターンが
、少なくともタングステンを含む金属にて少なくとも発
熱部分16に接続する近傍を形成してなり、それらの上
に保護層15.17を被着してなることを特徴とし、 さらには、保護層15.17が発熱部分16とその前記
近傍の上に被着しi]熱性、耐摩耗性を主とした薄膜の
第1の保護[15と、第1の保護層15の周囲の上面に
被着し面4?W性を主とした厚膜の第2の保護層17と
でなること、 前記導体パターンが前記少なくともタングステンを含む
金属にてなる第1の導体パターン13と、第1の導体パ
ターン13の前記近傍を除きタングステンを含まない金
属にてなり前記第2の保護層17で保護された第2の導
体パターン14を積層形成してなること、 前記導体パターンが前記少なくともタングステンを含む
金属を発熱部分16の近傍に被着した第1の導体パター
ン13と、第1の導体パターン13に接続しタングステ
ンを含まない金属にてなり前記第2の保護層17で保護
された第2の導体パターン14とでなること、 前記タングステンを含まない金属が少なくともアルミニ
ウム、銅、金、モリブデン、銀の何れかを含む金属であ
ることを特徴としたサーマルヘットにより解決される。
〔作用〕
上記手段によれば、発熱部分16とその近傍を覆う保護
層15にビンポールがあり該ピンホールに水蒸気または
水が侵入し、導体パターン12が濡らされるも、Wまた
はWを含む金属ば電食が起こらないため、導体パターン
12は長期に渡り使用可能である。
〔実施例〕
以下に、図面を用いて本発明の実施例になるサーマルヘ
ットを説明する。
第1Mにおいて、18は基板11に搭載した集積回路(
IC)、19はICl3に回路接続したポンディングワ
イヤ、20はポンディングワイヤ19の接続部等を保護
するジャンクションコーティングレジン(JCR)であ
り、分割された各電気抵抗体パターン12.導体パター
ン13と14.保護層17はそれぞれ同時形成されたも
のである。
なお、発熱部分16は口紙の厚さ方向に数」−〜数百個
を配設し、複数個の発熱部分16に対向する複数個のI
Cl3は、外部からの画像信号を受けて発熱部分16を
加熱させるための回路である。また、該サーマルヘッド
を外部接続する端子は省略し図示してない。
このように構成したサーマルヘッドは、記録紙の摩擦部
分に保護層15が露呈し、該露呈部分より側方へ引っ込
んで/lの導体パターン14が形成されており、導体パ
ターン14にワイヤ19の一端がポンディングされてい
る。従って、保護層15にピンホールがあり、該ピンホ
ールに水蒸気または水が侵入し導体パターン13が濡ら
されても、Wにてなる導体パターン13はそのことによ
り電食が起こらないと共に、電食される性質を有するA
7!の導体パターン14は、厚膜の保護層17に覆われ
ているため、水蒸気または水が侵入して濡らされること
がなく、電食が起こらない。
第2図は本発明の他の実施例になるサーマルヘッドを発
熱部分の配線方向に破断した模式断面図であり、第1図
と共通部分に同一符号を使用している。
第2図において、Wにてなる導体パターン13は発熱部
分16を挟み発熱部分16の近傍だけに形成され、Aβ
にてなる導体パターン14は発熱部分16から離れた導
体パターン13の端部に一部が重なるように形成されて
いる。そして、発熱部分16および露呈する導体パター
ン13の上に薄膜の保護層15を被着し、一端がICl
3にポンディングされたワイヤ19の他端は、それぞれ
が対向する導体パターン14に接続されており、それら
の上に保護層15の周囲に重なる保護層17と、JCR
20とが被着されている。
このように構成したサーマルヘッドは、外観的に第1図
のサーマルヘッドと同じであり、かつ保護層15の露呈
部の下方に発熱部分16と導体パターン13が対向し、
A7!の導体パターン14は保護層17およびJCR2
0の下方に位置するようになっている。
従って、保護層15にピンホールがあり、該ピンホール
に水蒸気または水が侵入し、導体パターン13が濡らさ
れても、Wにてなる導体パターン13はそのことにより
電食が起こらないと共に、電食される性質を有するA7
!の導体パターン14は厚膜の保護層17に覆われてい
るため、水蒸気または水が侵入して濡らされることがな
く、電食が起こらない。
なお、前記実施例において導体パターン13はWにてな
るが、Wを含む他の材料、例えば抵抗体パターン12と
の密着性を高めるためタンタル(Ta)。
ニオブ(Nb)、チタン(Ti)等を含むWを使用して
もよい。
また、前記実施例において導体パターン13に積層また
は接続形成した導体パターン14はAnにてなるが、本
発明は該AIに限定されず、従来から使用しているCu
等をAIlと同様に使用可能である。ただし、導体パタ
ーン14にCuを使用したときは、その表面の少なくと
もボンディング部分にAuを被着し、ボンディング性を
確保する必要があり、導体パターン14にAuを使用し
たときはその被着性を高めるためNiCr等の接着層が
必要になる。
第3図は本発明および従来技術に係わる導体パターンの
耐高温高温特性を実測により比較した回、第4回は本発
明および従来技術に係わる導体パターンの耐水特性を実
測により比較した図である。
第3図において、縦軸は電食断線による累積不良発生率
(%)、横軸は温度85°C5湿度95%の高温高湿槽
に試料を挿入し電界を印加した時間(hr)、実測値を
Δ印でプロットしそれを実線で繋いだ特性はWにてなる
導体パターンを形成した試料、実測値を○印でプロット
しそれを一点鎖線で繋いだ特性はA7!にてなる導体パ
ターンを形成した試料、実測値をX印でプロットしそれ
を点線で繋いだ特性はA u (NiCr−Au−Cr
)にてなる導体パターンを形成した試料である。
ただし、各種試料はグレーズドアルミナ基板にTaN膜
を被着し、その上に形成した各種の前記導体パターンは
厚さが約4000人であり、印加電圧はDC24Vとし
た。
第3図より、Wにてなる導体パターンは高温高湿槽に1
000hr挿入するも不良が発生しない。しかし、AI
lにてなる導体パターンは10hr挿入した時点で不良
品が発生し1000hrの挿入で不良率が約50%とな
り、Auにてなる導体パターンは50hr挿入した時点
で不良品が発生し1000hrの挿入では不良率が約2
5%になる。
第4図において、縦軸は断線による累積不良発生率(%
)、横軸は浸水・電界印加時間(h r)、実測値をΔ
印でプロットしそれを実線で繋いだ特性はWにてなる導
体パターンを形成した試料、実測値を○印でプロットし
それを一点鎖線で繋いだ特性はAllにてなる導体パタ
ーンを形成した試料、実測値をX印でプロットしそれを
点線で繋いだ特性はA u (NiCr−^u−Cr)
にてなる導体パターンを形成した試料である。
ただし、各種試料はグレーズドアルミナ基板にTaN膜
を被着し、その上に形成した各種の前記導体パターンは
厚さが約4000人であり、印加電圧はDC24Vとし
た。
第4図より、Wにてなる導体パターンは浸水・電界印加
時間が1000hrを越えるも不良が発生しない。しか
し、Auにてなる導体パターンは2hr経過した時点で
不良品が発生して50hr経過すると全数が不良品とな
り、ANにてなる導体パターンは20hr経過した時点
で不良品が発生して50hr経過した時点で全数が不良
品となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば電食による導体パ
ターンの断線がなくなり、かつ高価なAUを使用しない
で実現される。その結果、長寿命のサーマルヘッドを安
価に提供することが可能となり、その効果は極めて大き
い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例になるサーマルヘットを発熱
部分の配線方向に破断した模式断面図、 第2図は本発明の他の実施例になるサーマルへ・7トを
発熱部分の配線方向に破断した模式断面図、 第3図は本発明および従来技術に係わる導体パターンの
耐高温高温特性を実測により比較した図、 第4図は本発明および従来技術に係わる導体i<ターン
の耐水特性を実測により比較した図、 第5図は従来技術になるサーマルヘッドの発熱部分を配
線方向に破断した模式断面図、である。 第1回および第2図において、 11は絶縁基板、 12は電気抵抗体パターン、 13、14は導体パターン、 15、17は保護層、 16は発熱部分、

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁基板(11)の上に形成した電気抵抗体パタ
    ーン(12)の発熱部分(16)に電気エネルギを供給
    する導体パターンが、少なくともタングステンを含む金
    属にて少なくとも該発熱部分(16)に接続する近傍を
    形成してなり、それらの上に保護層(15、17)を被
    着してなることを特徴としたサーマルヘッド。
  2. (2)前記保護層(15、17)が前記発熱部分(16
    )とその前記近傍の上に被着し耐熱性、耐摩耗性を主と
    した薄膜の第1の保護層(15)と、該第1の保護層(
    15)の周囲の上面に被着し耐湿性を主とした厚膜の第
    2の保護層(17)とでなることを特徴とした前記特許
    請求の範囲第1項に記載のサーマルヘッド。
  3. (3)前記導体パターンが前記少なくともタングステン
    を含む金属にてなる第1の導体パターン(13)と、該
    第1の導体パターン(13)の前記近傍を除きタングス
    テンを含まない金属にてなり前記第2の保護層(17)
    に保護された第2の導体パターン(14)を積層形成し
    てなることを特徴とした前記特許請求の範囲第2項に記
    載のサーマルヘッド。
  4. (4)前記導体パターンが前記少なくともタングステン
    を含む金属を前記発熱部分(16)の近傍に被着した第
    1の導体パターン(13)と、該第1の導体パターン(
    13)に接続しタングステンを含まない金属にてなり前
    記第2の保護層(17)に保護された第2の導体パター
    ン(14)とでなることを特徴とした前記特許請求の範
    囲第2項に記載のサーマルヘッド。
  5. (5)前記タングステンを含まない金属が少なくともア
    ルミニウム、銅、金、モリブデン、銀の何れかを含む金
    属であることを特徴とした前記特許請求の範囲第3項お
    よび第4項に記載のサーマルヘッド。
JP60138320A 1985-06-25 1985-06-25 サ−マルヘツド Pending JPS61295052A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63168371A (ja) * 1986-12-30 1988-07-12 Konica Corp 感熱記録ヘツド
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