JPS62259873A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
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- JPS62259873A JPS62259873A JP61104063A JP10406386A JPS62259873A JP S62259873 A JPS62259873 A JP S62259873A JP 61104063 A JP61104063 A JP 61104063A JP 10406386 A JP10406386 A JP 10406386A JP S62259873 A JPS62259873 A JP S62259873A
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- Japan
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- heat generator
- resistance heat
- thermal head
- resistance
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- 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
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N97/00—Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- 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〕
本発明はサーマルヘッドに関し、特に長寿命でパターン
形成が容易な抵抗発熱体の組成に関する。
形成が容易な抵抗発熱体の組成に関する。
サーマルヘッドは、絶縁基板上に抵抗発熱体と電極及び
保護膜を形成し、抵抗発熱体を通電加熱し、保護膜を通
して感熱記録紙に印字するように構成されている。
保護膜を形成し、抵抗発熱体を通電加熱し、保護膜を通
して感熱記録紙に印字するように構成されている。
従来、抵抗発熱体としては、Ｔａ、Ｃｒ等の金属とＳｔ
、Ｎ、Ｂ又は５ｉ０２等を組み合せた材料が使われてい
る。
、Ｎ、Ｂ又は５ｉ０２等を組み合せた材料が使われてい
る。
最近、サーマルヘッドはより低価格化、高速化が要求さ
れており、抵抗発熱体はパターン形成の容易さ、及びよ
り高温における熱的安定性が求められる。熱的安定性を
増す方法としては、従来の抵抗発熱体にＣを１０〜５０
原子％加えた材料が特公昭５９−８５５８号広報で提案
されているが、これらの材料はパターン形成時に化学薬
品でエツチングが困難な性質があり、より腐蝕性が高い
酸や、プラズマエツチング等、高価な装置による長時間
のエツチングが必要になる。しかし、これらの方法では
写真食刻法によるパターン形成において、レジストが侵
蝕されたり、下地の蓄熱層表面が■れ、保護膜との密着
強度が劣化する可能性があり、パターン形成が難かしい
欠点がある。
れており、抵抗発熱体はパターン形成の容易さ、及びよ
り高温における熱的安定性が求められる。熱的安定性を
増す方法としては、従来の抵抗発熱体にＣを１０〜５０
原子％加えた材料が特公昭５９−８５５８号広報で提案
されているが、これらの材料はパターン形成時に化学薬
品でエツチングが困難な性質があり、より腐蝕性が高い
酸や、プラズマエツチング等、高価な装置による長時間
のエツチングが必要になる。しかし、これらの方法では
写真食刻法によるパターン形成において、レジストが侵
蝕されたり、下地の蓄熱層表面が■れ、保護膜との密着
強度が劣化する可能性があり、パターン形成が難かしい
欠点がある。
本発明の目的は、上述の欠点を解決し、パターン形成が
容易な、しかも熱的安定性に優れた抵抗発熱体を有する
サーマルヘッドを提供することにある。
容易な、しかも熱的安定性に優れた抵抗発熱体を有する
サーマルヘッドを提供することにある。
本発明のサーマルヘッドは、Ｔａ、Ｓｉ、Ｃ又はＴａ。
Ｓｉ、Ｏ，Ｃを主成分とし、Ｃの含有量が０．１〜３原
子％である薄膜を抵抗発熱体として使用するものである
。
子％である薄膜を抵抗発熱体として使用するものである
。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図は本発明に係るサーマルヘッドの基本的な構成
図である。第１図において、蓄熱層（例えばガラス）２
に被われた絶縁基板（例えばセラミック）１上に、エツ
チング防止層（例えば五酸化タンタル）３が形成され、
その上に抵抗発熱体４と電極（例えばアルミニウム）’
５ａ、５ｂが、スパッタリング法による成膜、写真食刻
法によるパターン形成法によって形成され、さらに保護
膜（例えば五酸化タンタル）４により抵抗発熱体４が被
われている。抵抗発熱体４は電極５ａ、５ｂにより駆動
回路（図示せず）に電気的に接続されている。
。第１図は本発明に係るサーマルヘッドの基本的な構成
図である。第１図において、蓄熱層（例えばガラス）２
に被われた絶縁基板（例えばセラミック）１上に、エツ
チング防止層（例えば五酸化タンタル）３が形成され、
その上に抵抗発熱体４と電極（例えばアルミニウム）’
５ａ、５ｂが、スパッタリング法による成膜、写真食刻
法によるパターン形成法によって形成され、さらに保護
膜（例えば五酸化タンタル）４により抵抗発熱体４が被
われている。抵抗発熱体４は電極５ａ、５ｂにより駆動
回路（図示せず）に電気的に接続されている。
本発明者は抵抗発熱体４の材料として、従来から利用さ
れているＴａ−５ｉ又はＴａ−５＋０２の抵抗発熱体に
微量のＣを加えることによりパターン形成時のエツチン
グ速度を遅くすることはなく、十分に熱的安定性が改善
されることを見い出した。
れているＴａ−５ｉ又はＴａ−５＋０２の抵抗発熱体に
微量のＣを加えることによりパターン形成時のエツチン
グ速度を遅くすることはなく、十分に熱的安定性が改善
されることを見い出した。
Ｔｉ−５ｉやＴａ−ＳｉＯ２はサーマルヘッドとして使
用されている組成比の範囲であれば、ＩＩＦ、ｌｌＮ０
． 、 ＣＩｌ、Ｃ０ＯＨ混酸で容易にエツチング可能
であり、Ａ「ガス中でマグネトロンスパッタにより成膜
した膜のエツチング速度は１００〜５００人／秒であり
通常これらの材料がサーマルヘッドとして使用される厚
さ１０００〜２０００人では２０秒以下でエツチングす
る事が可能である。
用されている組成比の範囲であれば、ＩＩＦ、ｌｌＮ０
． 、 ＣＩｌ、Ｃ０ＯＨ混酸で容易にエツチング可能
であり、Ａ「ガス中でマグネトロンスパッタにより成膜
した膜のエツチング速度は１００〜５００人／秒であり
通常これらの材料がサーマルヘッドとして使用される厚
さ１０００〜２０００人では２０秒以下でエツチングす
る事が可能である。
しかしながら、これら材料にＣを加えるとエツチング速
度が遅くなり、１０原子％を越えると２０人／秒以下と
なる。フッ酸系エツチング液でエツチング速度が３０秒
を越えるとサーマルへラドパターン形成に一般的に使用
されるポジ型レジストでは、レジストが侵されて剥れ易
くなり、パターン形成が難かしくなる。第２図はＴａ−
５ｉ、Ｔａ−５ｉ０２にＣを加えた場合のＨＦ：ＨＮＯ
，：Ｃ１１，Ｃ００Ｈ＝２：１：１０の組成のエツチン
グ液によるエツチング速度を測定した結果である。いず
れの材料においてもＣが３原子％以下であればエツチン
グ速度が５０人／秒以上であり、パターン形成が容易で
あったが、３原子％以上では一部しシストが剥れる現象
が起った。また１０原子％以上ではエツチング後Ｃを古
む不溶解物が残る傾向があった。
度が遅くなり、１０原子％を越えると２０人／秒以下と
なる。フッ酸系エツチング液でエツチング速度が３０秒
を越えるとサーマルへラドパターン形成に一般的に使用
されるポジ型レジストでは、レジストが侵されて剥れ易
くなり、パターン形成が難かしくなる。第２図はＴａ−
５ｉ、Ｔａ−５ｉ０２にＣを加えた場合のＨＦ：ＨＮＯ
，：Ｃ１１，Ｃ００Ｈ＝２：１：１０の組成のエツチン
グ液によるエツチング速度を測定した結果である。いず
れの材料においてもＣが３原子％以下であればエツチン
グ速度が５０人／秒以上であり、パターン形成が容易で
あったが、３原子％以上では一部しシストが剥れる現象
が起った。また１０原子％以上ではエツチング後Ｃを古
む不溶解物が残る傾向があった。
次に、本発明の材料を抵抗発熱体としてサーマルヘッド
を構成し熱的安定性を測定した結果を第３図に示す。比
較のため従来のＴａ−５ｉ、Ｔａ−５ｉ０２についても
測定して示した。
を構成し熱的安定性を測定した結果を第３図に示す。比
較のため従来のＴａ−５ｉ、Ｔａ−５ｉ０２についても
測定して示した。
第３図は第１図に示した構成のサーマルヘッドにおいて
、発熱ドツト寸法が１００Ｘ２１０μの抵抗発熱体にパ
ルス周期４ｍｓ、パルス幅０．６ｍＳのパルス電流を、
各々の抵抗発熱体表面温度が５００℃になる様に加えた
時の印加パルス数に対する抵抗値の変ｆヒ率である。
Ｔａ−５ｉとＴａ−５ｉ０２共にＣを０．１原子％加え
ただけで抵抗変化率が小さくなりさらにＣの量を増すと
変化率がよりＯに近づく傾向にある。この原因はＣ添加
によって金属やＳｔの熱拡散が抑制されることによると
考えられる。またへ１等の電極と抵抗発熱体の相互拡散
も、Ｃ添加によって抑制される。抵抗変化率のみを考え
るとＣ含有量が多い程良いが、Ｃが４０原子％を越える
と、スパッタ用のターゲツト材の焼結性が悪くなり、タ
ーゲットが割れる現象が生じた。第３図に示す様にＣは
０．ｌ原子％加える程度で実用レベルのＩＱ８／にルス
で抵抗変化率±１０％以内に十分達し得る事が明らかに
された１以上の効果はＴａ”５ｉ−ＣにおいてＴａ：Ｓ
ｉがＩ：４〜１：９の範囲において、またＴａ−５ｉ０
２−ＣにおいてＴａ：５ｔ０２がＩ：０．５〜！＝２の
範囲においてほぼ同等であった。
、発熱ドツト寸法が１００Ｘ２１０μの抵抗発熱体にパ
ルス周期４ｍｓ、パルス幅０．６ｍＳのパルス電流を、
各々の抵抗発熱体表面温度が５００℃になる様に加えた
時の印加パルス数に対する抵抗値の変ｆヒ率である。
Ｔａ−５ｉとＴａ−５ｉ０２共にＣを０．１原子％加え
ただけで抵抗変化率が小さくなりさらにＣの量を増すと
変化率がよりＯに近づく傾向にある。この原因はＣ添加
によって金属やＳｔの熱拡散が抑制されることによると
考えられる。またへ１等の電極と抵抗発熱体の相互拡散
も、Ｃ添加によって抑制される。抵抗変化率のみを考え
るとＣ含有量が多い程良いが、Ｃが４０原子％を越える
と、スパッタ用のターゲツト材の焼結性が悪くなり、タ
ーゲットが割れる現象が生じた。第３図に示す様にＣは
０．ｌ原子％加える程度で実用レベルのＩＱ８／にルス
で抵抗変化率±１０％以内に十分達し得る事が明らかに
された１以上の効果はＴａ”５ｉ−ＣにおいてＴａ：Ｓ
ｉがＩ：４〜１：９の範囲において、またＴａ−５ｉ０
２−ＣにおいてＴａ：５ｔ０２がＩ：０．５〜！＝２の
範囲においてほぼ同等であった。
以上説明した様に本発明は、Ｔａ−５ｉスはＴａ−５ｉ
０２抵抗発熱体にＣを０．１〜３原子％加えることによ
り、熱的安定性を改善し、しかも酸によるエツチング速
度が速く、パターン形成を容易にすることができ、その
結果、本発明の抵抗発熱体で構成されたサーマルヘッド
は製造の容易さと高速印字における寿命の長さにおいて
従来に較べ著しい改善効果がある。
０２抵抗発熱体にＣを０．１〜３原子％加えることによ
り、熱的安定性を改善し、しかも酸によるエツチング速
度が速く、パターン形成を容易にすることができ、その
結果、本発明の抵抗発熱体で構成されたサーマルヘッド
は製造の容易さと高速印字における寿命の長さにおいて
従来に較べ著しい改善効果がある。
第１図は本発明ｉこ係るサーマルヘッドの基本的な構造
を示す断面図、第２図は本発明の実施例のサーマルヘッ
ドの抵抗発熱体のエツチング特性を示す図、第３図は本
発明の実施例のサーマルヘッドの抵抗体の熱的安定性を
示す図である。 １・・・絶縁基板、２・・・蓄熱層、３・・・エツチン
グ防止層、４・・・抵抗発熱体、５ａ、５ｂ・・・電極
、６・・・保護膜。
を示す断面図、第２図は本発明の実施例のサーマルヘッ
ドの抵抗発熱体のエツチング特性を示す図、第３図は本
発明の実施例のサーマルヘッドの抵抗体の熱的安定性を
示す図である。 １・・・絶縁基板、２・・・蓄熱層、３・・・エツチン
グ防止層、４・・・抵抗発熱体、５ａ、５ｂ・・・電極
、６・・・保護膜。
Claims (1)
- Ｔａ、Ｓｉ、Ｃ又はＴａ、Ｓｉ、Ｏ、Ｃを主成分とし、
Ｃの含有量が０．１〜３原子％である薄膜で抵抗発熱体
が構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 |
|---|---|---|---|
| JP61104063A JPS62259873A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61104063A JPS62259873A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259873A true JPS62259873A (ja) | 1987-11-12 |
Family
ID=14370712
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61104063A Pending JPS62259873A (ja) | 1986-05-06 | 1986-05-06 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62259873A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0825026A2 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | An ink jet head substrate, an ink jet head, an ink jet apparatus, and a method for manufacturing an ink jet recording head |
-
1986
- 1986-05-06 JP JP61104063A patent/JPS62259873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0825026A2 (en) * | 1996-08-22 | 1998-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | An ink jet head substrate, an ink jet head, an ink jet apparatus, and a method for manufacturing an ink jet recording head |
| EP0825026A3 (en) * | 1996-08-22 | 1999-07-21 | Canon Kabushiki Kaisha | An ink jet head substrate, an ink jet head, an ink jet apparatus, and a method for manufacturing an ink jet recording head |
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