JP3087104B2 - 薄膜型サーマルプリントヘッド - Google Patents
薄膜型サーマルプリントヘッドInfo
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- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本願発明は、薄膜型サーマルプリントヘッ
ドに関し、いわゆる静電破壊による印字不良の発生を回
避することができるとともに、発熱部の耐久性を向上さ
せることができるようにしたものに関する。
ドに関し、いわゆる静電破壊による印字不良の発生を回
避することができるとともに、発熱部の耐久性を向上さ
せることができるようにしたものに関する。
【０００２】
【従来技術】図６に、従来の一般的な薄膜型サーマルプ
リントヘッドの１の一例の発熱部における断面構造を厚
み方向に強調して示す。アルミナセラミック等の絶縁基
板２の上に、記録紙に対する圧力集中を高めて印字効率
を上げるべく部分グレーズ３が形成されている。この部
分グレーズ３は、ガラスペーストを用いた印刷・焼成に
よって形成され、焼成時におけるガラス成分の流動化に
起因して、滑らかな弓型断面を呈している。上記絶縁基
板２ないし上記部分グレーズ３の表面には、抵抗体層４
がスパッタリング等によって薄膜形成される。次いで、
アルミニウム等よりなる導体層５が同じくスパッタリン
グ等の手法によって薄膜形成される。この導体層５には
フォトリソ工程によるエッチングが施され、部分グレー
ズ３の頂部において所定幅の領域の抵抗体層４が露出さ
せられる。
リントヘッドの１の一例の発熱部における断面構造を厚
み方向に強調して示す。アルミナセラミック等の絶縁基
板２の上に、記録紙に対する圧力集中を高めて印字効率
を上げるべく部分グレーズ３が形成されている。この部
分グレーズ３は、ガラスペーストを用いた印刷・焼成に
よって形成され、焼成時におけるガラス成分の流動化に
起因して、滑らかな弓型断面を呈している。上記絶縁基
板２ないし上記部分グレーズ３の表面には、抵抗体層４
がスパッタリング等によって薄膜形成される。次いで、
アルミニウム等よりなる導体層５が同じくスパッタリン
グ等の手法によって薄膜形成される。この導体層５には
フォトリソ工程によるエッチングが施され、部分グレー
ズ３の頂部において所定幅の領域の抵抗体層４が露出さ
せられる。
【０００３】なお、図６には詳示していないが、上記抵
抗体層４および導体層５には、平面的な所定形状のパタ
ーンニングがフォトリソ工程によって形成されおり、発
熱部６として機能するべき上記抵抗体層４の露出部に対
して一側（たとえば図６の左側）に配置される導体層５
ａが個別電極とされ、他側（たとえば図６の右側）の導
体層５ｂが共通電極とされる。
抗体層４および導体層５には、平面的な所定形状のパタ
ーンニングがフォトリソ工程によって形成されおり、発
熱部６として機能するべき上記抵抗体層４の露出部に対
して一側（たとえば図６の左側）に配置される導体層５
ａが個別電極とされ、他側（たとえば図６の右側）の導
体層５ｂが共通電極とされる。
【０００４】次いで、上記のように形成された抵抗体層
４および導体層５の表面が、耐酸化層７および保護層
（耐磨耗層）８によって覆われる。この耐酸化層７は、
ＳｉＯ 2 を材料としてスパッタリングによって成膜され
るのが普通であり、保護層８は、Ｔａ2 Ｏ5 あるいはＳ
ｉ3 Ｎ4 を材料としてスパッタリングによって成膜され
るのが普通である。各個別電極は、図示しない駆動ＩＣ
の出力パッドに対してたとえばワイヤボンディングを介
して結線される。また、上記共通電極は、絶縁基板上を
引き回されて図示しない端子部に導通させられる。
４および導体層５の表面が、耐酸化層７および保護層
（耐磨耗層）８によって覆われる。この耐酸化層７は、
ＳｉＯ 2 を材料としてスパッタリングによって成膜され
るのが普通であり、保護層８は、Ｔａ2 Ｏ5 あるいはＳ
ｉ3 Ｎ4 を材料としてスパッタリングによって成膜され
るのが普通である。各個別電極は、図示しない駆動ＩＣ
の出力パッドに対してたとえばワイヤボンディングを介
して結線される。また、上記共通電極は、絶縁基板上を
引き回されて図示しない端子部に導通させられる。
【０００５】いずれかの個別電極５ａがオン駆動される
と、この個別電極５ａの先端部と、共通電極５ｂの先端
部とによって挟まれる領域（発熱部６）において露出す
る抵抗体層４に電流が流れ、この部分が発熱する。
と、この個別電極５ａの先端部と、共通電極５ｂの先端
部とによって挟まれる領域（発熱部６）において露出す
る抵抗体層４に電流が流れ、この部分が発熱する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の半導
体製造技術の進展、あるいはプリントヘッド制御技術の
進展により、この種のサーマルプリントヘッドによる印
字速度が高速化される傾向にある。そのため、特に薄膜
型サーマルプリントヘッドにおいて、次のような問題が
懸念されるに到っている。
体製造技術の進展、あるいはプリントヘッド制御技術の
進展により、この種のサーマルプリントヘッドによる印
字速度が高速化される傾向にある。そのため、特に薄膜
型サーマルプリントヘッドにおいて、次のような問題が
懸念されるに到っている。
【０００７】薄膜型サーマルプリントヘッドは、いわゆ
る厚膜型サーマルプリントヘッドに比較して、たとえ
ば、３００ｄｐｉ、あるいは６００ｄｐｉないしはそれ
以上といったように、高密度印字が可能な構造となって
いる。そのために、絶縁基板上に配置される導体層、と
りわけ個別電極５ａは、きわめて細幅の配線パターンと
なっている。その上、このような高密度に引き回される
個別電極がそれぞれワイヤボンディングによって結線さ
れる駆動ＩＣもまた、高密度の回路配置となっており、
これら個別電極ないし駆動ＩＣにいたる制御ラインまた
は発熱部は、いわゆる静電破壊に脆いという一面があ
る。
る厚膜型サーマルプリントヘッドに比較して、たとえ
ば、３００ｄｐｉ、あるいは６００ｄｐｉないしはそれ
以上といったように、高密度印字が可能な構造となって
いる。そのために、絶縁基板上に配置される導体層、と
りわけ個別電極５ａは、きわめて細幅の配線パターンと
なっている。その上、このような高密度に引き回される
個別電極がそれぞれワイヤボンディングによって結線さ
れる駆動ＩＣもまた、高密度の回路配置となっており、
これら個別電極ないし駆動ＩＣにいたる制御ラインまた
は発熱部は、いわゆる静電破壊に脆いという一面があ
る。
【０００８】一方、前述したように、印字速度が高速化
される傾向にあることから、サーマルプリントヘッドの
発熱部表面が従来に比較して高速で記録紙に接触させら
れることになる。そのため、保護層と記録紙との間の摩
擦に起因して発生する静電気が保護層８により帯電しや
すくなる。その結果、保護層８の帯電量が一定量となっ
た時点で保護層８と導体層５との間に瞬間的な放電が起
こる。このような放電が上記保護層と共通電極との間に
起こった場合にはそれほど問題は生じないが、上記のよ
うな放電が保護層８と特定の個別電極５ａとの間に起こ
ると、特に、駆動ＩＣの回路が部分的に破壊または発熱
部が破壊されてしまう場合がある。
される傾向にあることから、サーマルプリントヘッドの
発熱部表面が従来に比較して高速で記録紙に接触させら
れることになる。そのため、保護層と記録紙との間の摩
擦に起因して発生する静電気が保護層８により帯電しや
すくなる。その結果、保護層８の帯電量が一定量となっ
た時点で保護層８と導体層５との間に瞬間的な放電が起
こる。このような放電が上記保護層と共通電極との間に
起こった場合にはそれほど問題は生じないが、上記のよ
うな放電が保護層８と特定の個別電極５ａとの間に起こ
ると、特に、駆動ＩＣの回路が部分的に破壊または発熱
部が破壊されてしまう場合がある。
【０００９】もし、このような静電破壊が駆動ＩＣ内ま
たは発熱部において生じ、特定の個別電極５ａの駆動が
不可能となると、この個別電極５ａに対応する特別の発
熱部が発熱せず、記録紙上に白ヌケ状の印字不良となっ
て現れる。
たは発熱部において生じ、特定の個別電極５ａの駆動が
不可能となると、この個別電極５ａに対応する特別の発
熱部が発熱せず、記録紙上に白ヌケ状の印字不良となっ
て現れる。
【００１０】したがって、本願発明の主たる目的は、薄
膜型サーマルプリントヘッドにおいて、印字品質の低下
を招くことなく、静電破壊に起因する上述した印字不良
を回避するとともに、耐久性を高め、印字速度の高速化
に対応することができる薄膜型サーマルプリントヘッド
を提供することである。
膜型サーマルプリントヘッドにおいて、印字品質の低下
を招くことなく、静電破壊に起因する上述した印字不良
を回避するとともに、耐久性を高め、印字速度の高速化
に対応することができる薄膜型サーマルプリントヘッド
を提供することである。
【００１１】
【発明の要約】上記の目的を達成するため、本願発明で
は次の各技術的手段を講じている。
は次の各技術的手段を講じている。
【００１２】本願発明の第１の側面による薄膜型サーマ
ルプリントヘッドは、絶縁基板上に形成した抵抗体層に
重ねて所定の平面的形態をもつ導体層を形成することに
より、上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を
発熱部として機能させるとともに、少なくとも上記発熱
部ないしその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サー
マルプリントヘッドであって、上記保護層にさらに重ね
るようにして、所定の抵抗値をもつ導電層が形成されて
おり、上記導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤによ
って形成された、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含する混合層
であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比率は、モ
ル比で５〜２０％であることに特徴づけられる。
ルプリントヘッドは、絶縁基板上に形成した抵抗体層に
重ねて所定の平面的形態をもつ導体層を形成することに
より、上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を
発熱部として機能させるとともに、少なくとも上記発熱
部ないしその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サー
マルプリントヘッドであって、上記保護層にさらに重ね
るようにして、所定の抵抗値をもつ導電層が形成されて
おり、上記導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤによ
って形成された、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含する混合層
であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比率は、モ
ル比で５〜２０％であることに特徴づけられる。
【００１３】好ましい実施例において、上記導電層は、
その一部が上記導体層、とりわけ共通電極を形成する導
体層に接触させられる。
その一部が上記導体層、とりわけ共通電極を形成する導
体層に接触させられる。
【００１４】上記本願発明の第１の側面による構成によ
れば、印字時に記録紙と接触させられる発熱部における
保護層のさらに上層に導電層を形成している。したがっ
て、この導電層をたとえば上記導体層に導通させること
により、保護層の帯電を実質的に防止することができ
る。なお、この場合、上記導電層は、共通電極に導通さ
せておくのが好適である。なぜなら、導電層と個別電極
との間には、依然として絶縁体である保護層が介在して
いるため、個別電極は互いに絶縁状態が維持され、各発
熱部を独立に発熱駆動できる状態が維持されるからであ
る。
れば、印字時に記録紙と接触させられる発熱部における
保護層のさらに上層に導電層を形成している。したがっ
て、この導電層をたとえば上記導体層に導通させること
により、保護層の帯電を実質的に防止することができ
る。なお、この場合、上記導電層は、共通電極に導通さ
せておくのが好適である。なぜなら、導電層と個別電極
との間には、依然として絶縁体である保護層が介在して
いるため、個別電極は互いに絶縁状態が維持され、各発
熱部を独立に発熱駆動できる状態が維持されるからであ
る。
【００１５】したがって、上記本願発明の第１の側面に
よるサーマルプリントヘッドによれば、印字速度を高速
化して発熱部表面に静電気が発生することがあっても、
この静電気は表面導電層を介して好ましくは共通電極に
常時逃がされるため、従来のように、保護層に帯電した
静電気が個別電極に放電して駆動ＩＣ内の回路を破壊ま
たは発熱部を破壊し、特定の発熱部の加熱が不能となる
といった不良の発生を効果的に回避することができる。
よるサーマルプリントヘッドによれば、印字速度を高速
化して発熱部表面に静電気が発生することがあっても、
この静電気は表面導電層を介して好ましくは共通電極に
常時逃がされるため、従来のように、保護層に帯電した
静電気が個別電極に放電して駆動ＩＣ内の回路を破壊ま
たは発熱部を破壊し、特定の発熱部の加熱が不能となる
といった不良の発生を効果的に回避することができる。
【００１６】本願の発明者らによる検討の結果、このよ
うな導電層を構成するには、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含
する混合層をスパッタリングまたはＣＶＤによって形成
するのが好適であることが確認されている。これらＳｉ
ＣとＺｒＢ2 の混合比率は、モル比においてＺｒＢ2 が
５〜２０％の範囲に設定することが、この導電層が保護
層としても機能することに鑑みて好適であることが確認
されている。上記したように、ＺｒＢ2 のモル比を５な
いし２０％とすることにより、この混合体の表面抵抗が
１０6 〜１０9 Ωという、最適な範囲とすることができ
るとともに、ＳｉＣもＺｒＢ2 も高硬度材料である為、
混合体の硬度を高く維持することができるという有利な
効果を期待することができる。
うな導電層を構成するには、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含
する混合層をスパッタリングまたはＣＶＤによって形成
するのが好適であることが確認されている。これらＳｉ
ＣとＺｒＢ2 の混合比率は、モル比においてＺｒＢ2 が
５〜２０％の範囲に設定することが、この導電層が保護
層としても機能することに鑑みて好適であることが確認
されている。上記したように、ＺｒＢ2 のモル比を５な
いし２０％とすることにより、この混合体の表面抵抗が
１０6 〜１０9 Ωという、最適な範囲とすることができ
るとともに、ＳｉＣもＺｒＢ2 も高硬度材料である為、
混合体の硬度を高く維持することができるという有利な
効果を期待することができる。
【００１７】本願発明の第２の側面による薄膜型サーマ
ルプリントヘッドは、絶縁基板上に形成した抵抗体層に
重ねて所定の平面的形態をもつ導体層を形成することに
より、上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を
発熱部として機能させるとともに、少なくとも上記発熱
部ないしその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サー
マルプリントヘッドであって、上記保護層として、少な
くとも表面側に所定の抵抗値をもつ導電層を形成した構
造をもっており、上記導電層は、スパッタリングまたは
ＣＶＤによって形成さた、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含す
る混合層であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比
率は、モル比で５〜２０％であることに特徴づけられ
る。
ルプリントヘッドは、絶縁基板上に形成した抵抗体層に
重ねて所定の平面的形態をもつ導体層を形成することに
より、上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を
発熱部として機能させるとともに、少なくとも上記発熱
部ないしその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サー
マルプリントヘッドであって、上記保護層として、少な
くとも表面側に所定の抵抗値をもつ導電層を形成した構
造をもっており、上記導電層は、スパッタリングまたは
ＣＶＤによって形成さた、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含す
る混合層であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比
率は、モル比で５〜２０％であることに特徴づけられ
る。
【００１８】この本願発明の第２の側面による構造は、
従来の薄膜型サーマルプリントヘッドにおいては保護層
が絶縁体であったのに対し、ある程度の導電性を与えた
ことに特徴づけられる。この導電層の抵抗値はただし、
少なくとも発熱部として機能する抵抗体層の抵抗値より
も大きな抵抗値において、適正な抵抗値に設定されるべ
きである。このように、この本願発明の第２の側面によ
る構造においても、保護層それ自体がある程度の導電性
をもっていることから、仮にこの保護層が記録紙に対す
る摩擦接触において静電気が発生したとしてもこの静電
気は速やかに導体層に逃がされるため、保護層が必要以
上に帯電することは避けられる。したがって、従来のよ
うに、静電気によって駆動ＩＣの回路の一部が破壊され
るまたは発熱部が破壊されるといった事態は都合よく回
避される。
従来の薄膜型サーマルプリントヘッドにおいては保護層
が絶縁体であったのに対し、ある程度の導電性を与えた
ことに特徴づけられる。この導電層の抵抗値はただし、
少なくとも発熱部として機能する抵抗体層の抵抗値より
も大きな抵抗値において、適正な抵抗値に設定されるべ
きである。このように、この本願発明の第２の側面によ
る構造においても、保護層それ自体がある程度の導電性
をもっていることから、仮にこの保護層が記録紙に対す
る摩擦接触において静電気が発生したとしてもこの静電
気は速やかに導体層に逃がされるため、保護層が必要以
上に帯電することは避けられる。したがって、従来のよ
うに、静電気によって駆動ＩＣの回路の一部が破壊され
るまたは発熱部が破壊されるといった事態は都合よく回
避される。
【００１９】また、この第２の側面による構造において
も、保護層たる導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤ
によって形成された、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含する混
合層であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比率
は、モル比で５〜２０％であるから、この導体層の表面
抵抗を最適なものとすることができるとともに、高い表
面硬度を達成できるという、第１の側面について上述し
たのと同様の有利な効果を奏することができる。
も、保護層たる導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤ
によって形成された、ＳｉＣとＺｒＢ2 とを包含する混
合層であり、かつ上記混合層におけるＺｒＢ2 の比率
は、モル比で５〜２０％であるから、この導体層の表面
抵抗を最適なものとすることができるとともに、高い表
面硬度を達成できるという、第１の側面について上述し
たのと同様の有利な効果を奏することができる。
【００２０】
【実施例】図１は、本願発明の薄膜型サーマルプリント
ヘッド１の一実施例の発熱部近傍の断面構造を厚み方向
に強調して示している。アルミナセラミック等の絶縁基
板２上には、部分グレーズ３がガラスペーストを用いた
印刷・焼成によって形成され、絶縁基板２およびこの部
分グレーズ３を覆うようにして抵抗体層４が形成されて
いる。この抵抗体層４は、ＴａＳｉＯ2 を材料としたス
パッタリングによって形成することができる。次いで、
アルミニウム等よりなり導体層５が同じくスパッタリグ
によって形成される。この導体層５には、フォトリソ法
によるエッチングが施され、部分グレーズ３の頂部にお
いて、所定幅の抵抗体層４が露出させられる。
ヘッド１の一実施例の発熱部近傍の断面構造を厚み方向
に強調して示している。アルミナセラミック等の絶縁基
板２上には、部分グレーズ３がガラスペーストを用いた
印刷・焼成によって形成され、絶縁基板２およびこの部
分グレーズ３を覆うようにして抵抗体層４が形成されて
いる。この抵抗体層４は、ＴａＳｉＯ2 を材料としたス
パッタリングによって形成することができる。次いで、
アルミニウム等よりなり導体層５が同じくスパッタリグ
によって形成される。この導体層５には、フォトリソ法
によるエッチングが施され、部分グレーズ３の頂部にお
いて、所定幅の抵抗体層４が露出させられる。
【００２１】上記抵抗体層４および導体層５には、平面
的に所定形状を有するパターンニングが施され、発熱部
６として機能する上記抵抗体層４の露出部に対して一側
の導体層５ａが個別電極とされ、他側の導体層５ｂが共
通電極とされる。各個別電極５ａは、図示しない駆動Ｉ
Ｃの出力パッドに対してワイヤボンディングを介して結
線される。また、上記共通電極５ｂは、絶縁基板上を引
き回されて図示しない端子部に導通させられる。なお、
以上の構成は図６の従来の構造と基本的に同じである。
的に所定形状を有するパターンニングが施され、発熱部
６として機能する上記抵抗体層４の露出部に対して一側
の導体層５ａが個別電極とされ、他側の導体層５ｂが共
通電極とされる。各個別電極５ａは、図示しない駆動Ｉ
Ｃの出力パッドに対してワイヤボンディングを介して結
線される。また、上記共通電極５ｂは、絶縁基板上を引
き回されて図示しない端子部に導通させられる。なお、
以上の構成は図６の従来の構造と基本的に同じである。
【００２２】本例の薄膜型サーマルプリントヘッド１で
は、上記のように形成された抵抗体層４および導体層５
の表面が、所定の抵抗値を有する導電層９で覆われる。
この導電層９は、好ましくはＳｉＣとＺｒＢ2 の混合層
をスパッタリングまたはＣＶＤによって成膜することに
よって形成される。すなわち、ターゲットとしてＳｉＣ
とＺｒＢ2 の混合ターゲットを用意し、スパッタリング
による成膜を行うのである。この場合、ＺｒＢ2 の混合
比率は、モル比で５〜２０％とするのが好ましい。
は、上記のように形成された抵抗体層４および導体層５
の表面が、所定の抵抗値を有する導電層９で覆われる。
この導電層９は、好ましくはＳｉＣとＺｒＢ2 の混合層
をスパッタリングまたはＣＶＤによって成膜することに
よって形成される。すなわち、ターゲットとしてＳｉＣ
とＺｒＢ2 の混合ターゲットを用意し、スパッタリング
による成膜を行うのである。この場合、ＺｒＢ2 の混合
比率は、モル比で５〜２０％とするのが好ましい。
【００２３】このように、本願発明において、上記のよ
うに導電層９をＳｉＣとＺｒＢ2 との混合層によって形
成する理由は次のとおりである。
うに導電層９をＳｉＣとＺｒＢ2 との混合層によって形
成する理由は次のとおりである。
【００２４】すなわち、図４に示すように、ＺｒＢ2 の
混合比率が０％から増えるにしたがって、混合体の全体
の表面抵抗値が約１０10Ω程度から次第に低下していく
が、本願発明の場合、この導電層９の抵抗値が上記発熱
部６の抵抗値よりも大きい、望ましくは１０6 〜１０9
Ωに設定するべきであり、この抵抗値が、ちょうど、Ｓ
ｉＣとＺｒＢ2 との混合体において、ＺｒＢ2 のモル比
を５〜２０％とした場合にうまく達成されることが見出
されたのである。ＺｒＢ2 のモル比を５〜２０％とした
場合、この混合体層の表面硬度が従来のこの種の薄膜型
サーマルプリントヘッドにおける保護層（Ｔａ2 Ｏ5 ま
たはＳｉ3 Ｎ4 ）に比較して１０〜２０％向上すること
が確認された。
混合比率が０％から増えるにしたがって、混合体の全体
の表面抵抗値が約１０10Ω程度から次第に低下していく
が、本願発明の場合、この導電層９の抵抗値が上記発熱
部６の抵抗値よりも大きい、望ましくは１０6 〜１０9
Ωに設定するべきであり、この抵抗値が、ちょうど、Ｓ
ｉＣとＺｒＢ2 との混合体において、ＺｒＢ2 のモル比
を５〜２０％とした場合にうまく達成されることが見出
されたのである。ＺｒＢ2 のモル比を５〜２０％とした
場合、この混合体層の表面硬度が従来のこの種の薄膜型
サーマルプリントヘッドにおける保護層（Ｔａ2 Ｏ5 ま
たはＳｉ3 Ｎ4 ）に比較して１０〜２０％向上すること
が確認された。
【００２５】なお、図１に示す実施例において、上記抵
抗体層４の厚みは０．０１〜０．２μｍの範囲で、導体
層５の厚みは１〜２μｍの範囲で、ＳｉＣとＺｒＢ2 と
の混合体から導電層９の厚みは３〜６μｍの範囲でそれ
ぞれ選択される。なお、これらの厚みはあくまでも目安
に過ぎず、これらの厚みの範囲をはずれる実施品が本願
発明の範囲を逸脱するということではない。このように
本例の薄膜型サーマルプリントヘッド１では、保護層と
して機能を果たして、かつ記録紙に直接接触する層が導
電層で構成されるようになる。したがって、印字速度が
高速化されて、記録紙との間の摩擦によって静電気がよ
り多く発生しても、常時この静電気は導体層に逃がされ
るので、従来のように散発的な瞬間放電によって駆動Ｉ
Ｃ内の回路の一部が破壊または発熱部が破壊され、白ヌ
ケとして記録紙上に現れる印字不良をほぼ完全に回避す
ることができる。
抗体層４の厚みは０．０１〜０．２μｍの範囲で、導体
層５の厚みは１〜２μｍの範囲で、ＳｉＣとＺｒＢ2 と
の混合体から導電層９の厚みは３〜６μｍの範囲でそれ
ぞれ選択される。なお、これらの厚みはあくまでも目安
に過ぎず、これらの厚みの範囲をはずれる実施品が本願
発明の範囲を逸脱するということではない。このように
本例の薄膜型サーマルプリントヘッド１では、保護層と
して機能を果たして、かつ記録紙に直接接触する層が導
電層で構成されるようになる。したがって、印字速度が
高速化されて、記録紙との間の摩擦によって静電気がよ
り多く発生しても、常時この静電気は導体層に逃がされ
るので、従来のように散発的な瞬間放電によって駆動Ｉ
Ｃ内の回路の一部が破壊または発熱部が破壊され、白ヌ
ケとして記録紙上に現れる印字不良をほぼ完全に回避す
ることができる。
【００２６】そして、上記導電層９は、好ましくは上記
のようにＺｒＢ2 のモル比が５〜２０％のＳｉＣ−Ｚｒ
Ｂ2 の混合体で構成されるので、静電気を常時下層の導
体層に逃がすことができながら、発熱部６の抵抗値より
大きい、好ましくは１０6 〜１０9 Ωの表面抵抗値を得
ることができる。したがって、各発熱部を独立に発熱さ
せるのになんらの不都合がなくなり、印字品質の低下を
まねくこともない。しかも、上記導体層９の表面硬度を
従来における保護層により高めることが可能であり、し
たがって、薄膜型サーマルプリントヘッドの耐久性が向
上する。このようなことから、本願発明にかかるサーマ
ルプリントヘッドの、印字速度の高速化に適切に対応す
るものとなる。
のようにＺｒＢ2 のモル比が５〜２０％のＳｉＣ−Ｚｒ
Ｂ2 の混合体で構成されるので、静電気を常時下層の導
体層に逃がすことができながら、発熱部６の抵抗値より
大きい、好ましくは１０6 〜１０9 Ωの表面抵抗値を得
ることができる。したがって、各発熱部を独立に発熱さ
せるのになんらの不都合がなくなり、印字品質の低下を
まねくこともない。しかも、上記導体層９の表面硬度を
従来における保護層により高めることが可能であり、し
たがって、薄膜型サーマルプリントヘッドの耐久性が向
上する。このようなことから、本願発明にかかるサーマ
ルプリントヘッドの、印字速度の高速化に適切に対応す
るものとなる。
【００２７】図２は、本願発明の薄膜型サーマルプリン
トヘッド１の他の実施例の発熱部近傍の断面構造を厚み
方向に強調して示している。
トヘッド１の他の実施例の発熱部近傍の断面構造を厚み
方向に強調して示している。
【００２８】本実施例では、従来の薄膜型サーマルプリ
ントヘッド１の発熱部６の構造に、さらに所定の抵抗値
の導電層９を積層形成したものである。すなわち、図２
において、符号２は絶縁基板を、符号４は抵抗体層を、
符号５は導体層を、符号７は耐酸化層を、符号８は耐磨
耗層（保護層）をそれぞれ示しており、これらは図６に
示した従来の薄膜型サーマルプリントヘッドにおけるも
のと同様に形成される。
ントヘッド１の発熱部６の構造に、さらに所定の抵抗値
の導電層９を積層形成したものである。すなわち、図２
において、符号２は絶縁基板を、符号４は抵抗体層を、
符号５は導体層を、符号７は耐酸化層を、符号８は耐磨
耗層（保護層）をそれぞれ示しており、これらは図６に
示した従来の薄膜型サーマルプリントヘッドにおけるも
のと同様に形成される。
【００２９】本実施例において上記耐磨耗層８のさらに
外層に形成される導電層９は、好ましくは、図１に示し
た実施例と同様、ＳｉＣとＺｒＢ2 の混合層をスパッタ
リングまたはＣＶＤによって成膜することにより形成さ
れ、ＺｒＢ2 の混合比は、モル比で５〜２０％とされ
る。その理由は、前述したのと同様である。なお本例の
場合、こうして形成された導電層９は、たとえば、絶縁
基板２の適部に形成されるグランド端子、あるいはコモ
ン電極端子に部分的に導通させておくのがよい。
外層に形成される導電層９は、好ましくは、図１に示し
た実施例と同様、ＳｉＣとＺｒＢ2 の混合層をスパッタ
リングまたはＣＶＤによって成膜することにより形成さ
れ、ＺｒＢ2 の混合比は、モル比で５〜２０％とされ
る。その理由は、前述したのと同様である。なお本例の
場合、こうして形成された導電層９は、たとえば、絶縁
基板２の適部に形成されるグランド端子、あるいはコモ
ン電極端子に部分的に導通させておくのがよい。
【００３０】なお、本例の場合、上記抵抗体層４の厚み
は０．０１〜０．２μｍの範囲で、導体層５の厚みは１
〜２μｍの範囲で、耐酸化層７の厚みは０．５〜１．５
μｍの範囲で、耐磨耗層８の厚みは３〜６μｍの範囲
で、導電層９の厚みは２〜３μｍの範囲で選択される。
なお、これらの厚みも、あくまでも目安にすぎずこれら
の厚みの範囲をはずれる実施例が本願発明の範囲を逸脱
するということはない。
は０．０１〜０．２μｍの範囲で、導体層５の厚みは１
〜２μｍの範囲で、耐酸化層７の厚みは０．５〜１．５
μｍの範囲で、耐磨耗層８の厚みは３〜６μｍの範囲
で、導電層９の厚みは２〜３μｍの範囲で選択される。
なお、これらの厚みも、あくまでも目安にすぎずこれら
の厚みの範囲をはずれる実施例が本願発明の範囲を逸脱
するということはない。
【００３１】本実施例についても図１に示す実施例につ
いて説明したのと同様の利点が得られることは明らかで
あろう。
いて説明したのと同様の利点が得られることは明らかで
あろう。
【００３２】図３は、図２に示す実施例の変形例を示し
ている。この例では、最外層である導電層９を、導体層
５の一部の直接に導通させている。前述したように、発
熱部６を挟んで一側に位置する導体層５ｂは、共通電極
として機能し、他側に位置する導体層５ａは個別電極と
して機能するが、上記のように導電層９を直接導通させ
るべきは、個別電極として機能する導体層５ａではな
く、共通電極として機能する導体層５ｂである。静電気
が個別電極を介して駆動ＩＣに悪影響を与える影響をさ
らに低減するためである。なお、本実施例についても、
図１に示す実施例について説明したのと同様の利点が得
られることは明らかであろう。
ている。この例では、最外層である導電層９を、導体層
５の一部の直接に導通させている。前述したように、発
熱部６を挟んで一側に位置する導体層５ｂは、共通電極
として機能し、他側に位置する導体層５ａは個別電極と
して機能するが、上記のように導電層９を直接導通させ
るべきは、個別電極として機能する導体層５ａではな
く、共通電極として機能する導体層５ｂである。静電気
が個別電極を介して駆動ＩＣに悪影響を与える影響をさ
らに低減するためである。なお、本実施例についても、
図１に示す実施例について説明したのと同様の利点が得
られることは明らかであろう。
【００３３】図５に、従来品のサーマルプリントヘッド
と、図３に示した本願発明の実施例のサーマルプリント
ヘッドについて、それぞれ印字走行試験をした結果を示
す。印字条件は、印字走行速度６インチ／ｓｅｃの黒ベ
タ印字である。無作為に抽出した従来品の薄膜型サーマ
ルプリントヘッド３例と本願発明にかかる薄膜型サーマ
ルプリントヘッドのサンプル４例について連続印字をし
た場合に、静電破壊が原因と見られる白ヌケの印字不良
が最初に現れるまでどれほどの長さの印字走行距離を要
したかを測定したものである。
と、図３に示した本願発明の実施例のサーマルプリント
ヘッドについて、それぞれ印字走行試験をした結果を示
す。印字条件は、印字走行速度６インチ／ｓｅｃの黒ベ
タ印字である。無作為に抽出した従来品の薄膜型サーマ
ルプリントヘッド３例と本願発明にかかる薄膜型サーマ
ルプリントヘッドのサンプル４例について連続印字をし
た場合に、静電破壊が原因と見られる白ヌケの印字不良
が最初に現れるまでどれほどの長さの印字走行距離を要
したかを測定したものである。
【００３４】図５からわかるように、従来品では、印字
走行距離が２０ｋｍに至る以前に、全ての例で印字不良
が見られたが、本願発明品では、印字不良を発生するこ
となく、５０ｋｍもの印字走行距離を達成した。
走行距離が２０ｋｍに至る以前に、全ての例で印字不良
が見られたが、本願発明品では、印字不良を発生するこ
となく、５０ｋｍもの印字走行距離を達成した。
【図１】本願発明にかかる薄膜型サーマルプリントヘッ
ドの一実施例の要部拡大断面図。
ドの一実施例の要部拡大断面図。
【図２】本願発明にかかる薄膜型サーマルプリントヘッ
ドの他の実施例の要部拡大断面図。
ドの他の実施例の要部拡大断面図。
【図３】本願発明にかかる薄膜型サーマルプリントヘッ
ドのさらに他の実施例の要部拡大断面図。
ドのさらに他の実施例の要部拡大断面図。
【図４】ＳｉＣ−ＺｒＢ2 混合体のＺｒＢ2 の混合モル
比により表面抵抗特性を示すグラフ。
比により表面抵抗特性を示すグラフ。
【図５】本願発明にかかる薄膜型サーマルプリントヘッ
ドの性能を従来品の性能と比較するための図。
ドの性能を従来品の性能と比較するための図。
【図６】従来の薄膜型サーマルプリントヘッドの要部拡
大断面図。
大断面図。
１ サーマルプリントヘッド ２ 絶縁基板 ３ 部分グレーズ ４ 抵抗体層 ５ 導体層 ７ 耐酸化層 ８ 耐磨耗層（保護層） ９ 導電層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本山 邦雄 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (72)発明者 福田 満彦 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (72)発明者 松尾 安藏 京都市右京区西院溝崎町21番地 ローム 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−145052（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−54402（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/335
Claims (3)
- 【請求項１】 絶縁基板上に形成した抵抗体層に重ねて
所定の平面的形態をもつ導体層を形成することにより、
上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を発熱部
として機能させるとともに、少なくとも上記発熱部ない
しその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サーマルプ
リントヘッドであって、 上記保護層にさらに重ねるようにして、所定の抵抗値を
もつ導電層が形成されており、 上記導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤによって形
成された、ＳｉＣとＺｒＢ 2 とを包含する混合層であ
り、かつ上記混合層におけるＺｒＢ 2 の比率は、モル比
で５〜２０％である ことを特徴とする、薄膜型サーマル
プリントヘッド。 - 【請求項２】 上記導電層は、その一部が上記導体層に
接触させられている、請求項１に記載の薄膜型サーマル
プリントヘッド。 - 【請求項３】 絶縁基板上に形成した抵抗体層に重ねて
所定の平面的形態をもつ導体層を形成することにより、
上記導体層に覆われずに露出する上記抵抗体層を発熱部
として機能させるとともに、少なくとも上記発熱部ない
しその近傍表面を保護層で覆ってなる薄膜型サーマルプ
リントヘッドであって、 上記保護層として、少なくとも表面側に所定の抵抗値を
もつ導電層を形成した構造をもっており、 上記導電層は、スパッタリングまたはＣＶＤによって形
成された、ＳｉＣとＺｒＢ 2 とを包含する混合層であ
り、かつ上記混合層におけるＺｒＢ 2 の比率は、モル比
で５〜２０％であることを特徴とする、薄膜型サーマル
プリントヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07018987A JP3087104B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 薄膜型サーマルプリントヘッド |
| US08/598,164 US5847744A (en) | 1995-02-07 | 1996-02-07 | Thin-film thermal print head and method of producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07018987A JP3087104B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 薄膜型サーマルプリントヘッド |
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|---|---|
| JPH08207335A JPH08207335A (ja) | 1996-08-13 |
| JP3087104B2 true JP3087104B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=11986943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07018987A Expired - Fee Related JP3087104B2 (ja) | 1995-02-07 | 1995-02-07 | 薄膜型サーマルプリントヘッド |
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| CN100423952C (zh) * | 2001-06-28 | 2008-10-08 | 富士胶片株式会社 | 热敏记录材料 |
| WO2003059639A1 (fr) * | 2001-12-20 | 2003-07-24 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Materiau d'impression sensible a la chaleur |
| US20060046933A1 (en) * | 2001-12-20 | 2006-03-02 | Masayuki Iwasaki | Heat-sensitive recording material |
| JP2003182224A (ja) * | 2001-12-20 | 2003-07-03 | Fuji Photo Film Co Ltd | 感熱記録方法 |
| EP1466752A4 (en) * | 2001-12-20 | 2005-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | HEAT-SENSITIVE RECORDING MATERIAL |
| CN1606508A (zh) * | 2001-12-20 | 2005-04-13 | 富士胶片株式会社 | 热敏记录材料 |
| FR2839921B1 (fr) * | 2002-05-27 | 2005-01-21 | Axiohm | Imprimante thermique |
| JP4619102B2 (ja) * | 2004-10-27 | 2011-01-26 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッド及びサーマルプリンタ |
| JP4319645B2 (ja) | 2005-06-07 | 2009-08-26 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッドおよびその製造方法 |
| US7791625B2 (en) | 2007-11-30 | 2010-09-07 | Tdk Corporation | Thermalhead, method for manufacture of same, and printing device provided with same |
| CN114434975B (zh) * | 2020-10-30 | 2024-01-05 | 深圳市博思得科技发展有限公司 | 热敏打印头及其制作方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6129554A (ja) * | 1984-07-20 | 1986-02-10 | Nec Corp | サ−マルプリントヘツド |
| US4855757A (en) * | 1987-06-17 | 1989-08-08 | Intermec Corporation | Thermal printhead with static electricity discharge capability |
| JPH01283163A (ja) * | 1988-05-11 | 1989-11-14 | Tdk Corp | ハイブリッドｉｃ用耐摩耗層 |
| JPH05169699A (ja) * | 1991-12-21 | 1993-07-09 | Tdk Corp | サーマルヘッド |
| US5374946A (en) * | 1992-02-20 | 1994-12-20 | Alps Electric Co., Ltd. | Sliding contact part for recording medium |
| JPH0631961A (ja) * | 1992-07-21 | 1994-02-08 | Rohm Co Ltd | サーマルプリントヘッド |
| JP2909796B2 (ja) * | 1993-12-28 | 1999-06-23 | ローム株式会社 | サーマルプリントヘッドおよびその製造方法 |
-
1995
- 1995-02-07 JP JP07018987A patent/JP3087104B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-02-07 US US08/598,164 patent/US5847744A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08207335A (ja) | 1996-08-13 |
| US5847744A (en) | 1998-12-08 |
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