JPS6293901A - サ−マルヘツド及びその製造方法 - Google Patents
サ−マルヘツド及びその製造方法Info
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- JPS6293901A JPS6293901A JP60234256A JP23425685A JPS6293901A JP S6293901 A JPS6293901 A JP S6293901A JP 60234256 A JP60234256 A JP 60234256A JP 23425685 A JP23425685 A JP 23425685A JP S6293901 A JPS6293901 A JP S6293901A
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- JP
- Japan
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- silicide
- thermal head
- oxidation
- layer
- heating resistor
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- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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)
この発明は、サーマルヘッドの構造及びその製造方法に
関する。
関する。
(従来の技術)
感熱紙を発色させて感熱紙にF’ y )のモザイクを
作ることにより絵1文字等の印字をするための種々の構
造のサーマルヘッド及びそのf!A造方決方法案されて
いる。このようなサーマルヘッドは、例えば文献(アイ
イーイーイー トランザクション オン コンポーネン
ツ、バイブリンズ、アンド マニファクチャリング テ
クノロジ(IEEETRANSAC:Tl0N ON
GOMPONENTS、HYBI’1lDS、AN[l
MANtlFACTIJRrNG TECHNOLO
GY)、Vol、C)tMT−7,No、3,5ept
、1984P、294〜298)に開示されている。こ
のような閘征の薄膜型サーマルヘッドにおいては、発熱
抵抗体として主として窒化タンタル(Ta2 N)が用
いられている。周知のようにTa2Nは、例えばバイブ
リア 1” I C等の薄膜抵抗体として用いる場合は
、抵抗1的の安定性が非常に優れているが、このTa2
Nをサーマルヘッドの発熱抵抗体として用いる場合には
、Ta2Nの#熱性、特に、その1耐酸化性は充分なも
のではなかった。このため、Ta2Nを発熱抵抗体とし
て用いる場合は、 一般に、サーマルヘッドの構造を築
5図に示すような構造とじていた。
作ることにより絵1文字等の印字をするための種々の構
造のサーマルヘッド及びそのf!A造方決方法案されて
いる。このようなサーマルヘッドは、例えば文献(アイ
イーイーイー トランザクション オン コンポーネン
ツ、バイブリンズ、アンド マニファクチャリング テ
クノロジ(IEEETRANSAC:Tl0N ON
GOMPONENTS、HYBI’1lDS、AN[l
MANtlFACTIJRrNG TECHNOLO
GY)、Vol、C)tMT−7,No、3,5ept
、1984P、294〜298)に開示されている。こ
のような閘征の薄膜型サーマルヘッドにおいては、発熱
抵抗体として主として窒化タンタル(Ta2 N)が用
いられている。周知のようにTa2Nは、例えばバイブ
リア 1” I C等の薄膜抵抗体として用いる場合は
、抵抗1的の安定性が非常に優れているが、このTa2
Nをサーマルヘッドの発熱抵抗体として用いる場合には
、Ta2Nの#熱性、特に、その1耐酸化性は充分なも
のではなかった。このため、Ta2Nを発熱抵抗体とし
て用いる場合は、 一般に、サーマルヘッドの構造を築
5図に示すような構造とじていた。
第5図は従来の薄膜型サーマルヘッドの要部を示す断面
図であり、この場合、下地上しての絶縁基板上に多数設
けられた発熱抵抗体のうちの一つの発熱抵抗体に着目し
て示した断面図である。
図であり、この場合、下地上しての絶縁基板上に多数設
けられた発熱抵抗体のうちの一つの発熱抵抗体に着目し
て示した断面図である。
第5図において、 11はグレーズドアルミナ基板を示
し、この絶縁基板11LにTa2N1112からなる発
28抵抗体13が設けられている。この発熱抵抗体13
hの犀間した位置に給′市体15及び17が1没けられ
ていて、これら給電体15及び17の間の発熱抵抗体1
3の部分(図中、斜線で示す部分)が発熱部19となる
。さらに、給゛iヒ体15及び17と発熱部13との1
−には順次に耐酸化llq 21と耐摩耗膜23とが設
けられていて、これら−二層の11りにより発、8抵抗
体の保護1模が形成されている。
し、この絶縁基板11LにTa2N1112からなる発
28抵抗体13が設けられている。この発熱抵抗体13
hの犀間した位置に給′市体15及び17が1没けられ
ていて、これら給電体15及び17の間の発熱抵抗体1
3の部分(図中、斜線で示す部分)が発熱部19となる
。さらに、給゛iヒ体15及び17と発熱部13との1
−には順次に耐酸化llq 21と耐摩耗膜23とが設
けられていて、これら−二層の11りにより発、8抵抗
体の保護1模が形成されている。
サーマルヘッドにおいては、発熱抵抗体13の保護1模
、特に、耐酸化膜21はサーマルヘッドの寿命に影響す
る重要な保護膜である。発熱抵抗体13に高い′心力を
印加しこの発熱抵抗体13を高温に発熱させて印字を行
う際、このtfmffe化+1Q 21によって、高温
状態にある発熱抵抗体15を酸素から遮断し。
、特に、耐酸化膜21はサーマルヘッドの寿命に影響す
る重要な保護膜である。発熱抵抗体13に高い′心力を
印加しこの発熱抵抗体13を高温に発熱させて印字を行
う際、このtfmffe化+1Q 21によって、高温
状態にある発熱抵抗体15を酸素から遮断し。
よって発熱抵抗体15の酸化を防1.1:され発熱抵抗
体13のガ命奢向りさせることがtJ」来る。
体13のガ命奢向りさせることがtJ」来る。
次に従来のサーマルヘッドの製造方法につき簡単に説明
する。
する。
下地上してのグレーズドアルミナ基板11−L:に。
スバンタ法によりTa2NFl膜を形成し、次に、フォ
トリン技術によりTa7 N薄膜を所定の形状にパター
ンニングして発熱抵抗体13を形成する。
トリン技術によりTa7 N薄膜を所定の形状にパター
ンニングして発熱抵抗体13を形成する。
次に、スバンタ法によりこの発熱抵抗体151.に例え
ばニクロム(NiCr)と金(Au)とt一連続して成
膜し、続いて、このニクロム及び金の金属薄膜を所定の
形状にバターニングして、発熱抵抗体13の一部である
発熱部19を露出させるとノ(に、この発熱部21の両
側領域にこの金属薄11!2からなり尾いに電気的に絶
縁されたj0電体15及び17を形成する。
ばニクロム(NiCr)と金(Au)とt一連続して成
膜し、続いて、このニクロム及び金の金属薄膜を所定の
形状にバターニングして、発熱抵抗体13の一部である
発熱部19を露出させるとノ(に、この発熱部21の両
側領域にこの金属薄11!2からなり尾いに電気的に絶
縁されたj0電体15及び17を形成する。
さらに、スパッタ法によりこの発熱部19と給電体17
及び19とのL側に例えば5i02薄膜を形成し、この
薄膜を所定形状にバターニングして#酸化11Q 21
を形成する。続いて、スパッタ法によりこ)耐酸化lI
!、!21 LL: #摩耗l11223とし−(ty
)T a205膜を形成して、サーマルヘッドを得てい
た。
及び19とのL側に例えば5i02薄膜を形成し、この
薄膜を所定形状にバターニングして#酸化11Q 21
を形成する。続いて、スパッタ法によりこ)耐酸化lI
!、!21 LL: #摩耗l11223とし−(ty
)T a205膜を形成して、サーマルヘッドを得てい
た。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、サーマルヘッドに用いられている従来の
発熱抵抗体は、その発熱抵抗体J−に1#酸化膜21を
別途に設けて、15?i熟抵抗体の醇化を防止する必要
があった。従って、サーマルヘッドの製造を行う際は、
耐酸化11λ21を成膜するため例えばスパッタ装置等
の、高価な製造設領1が必要になるという問題点があっ
た。
発熱抵抗体は、その発熱抵抗体J−に1#酸化膜21を
別途に設けて、15?i熟抵抗体の醇化を防止する必要
があった。従って、サーマルヘッドの製造を行う際は、
耐酸化11λ21を成膜するため例えばスパッタ装置等
の、高価な製造設領1が必要になるという問題点があっ
た。
又、慟れた印字品質を得るため、さらには、低電力でか
つρi速印字を行うためには1発熱部19と感熱紙と金
II′!′接に接触させるか、或は、耐酸化j1りや耐
摩耗膜から成る保護層を可能な限り薄くして発熱部【9
から感熱紙への熱伝導を効率良く行うことが望ましい。
つρi速印字を行うためには1発熱部19と感熱紙と金
II′!′接に接触させるか、或は、耐酸化j1りや耐
摩耗膜から成る保護層を可能な限り薄くして発熱部【9
から感熱紙への熱伝導を効率良く行うことが望ましい。
しかし、従来のサーマルへ7トでは、発熱抵抗体13f
:に別途形成する耐酸化II!、!21の1模厚のバラ
ツキやこの#酸化1模21中のピンホールの影響を考慮
すると、発熱抵抗体13を確実に酸化防止するためには
、この耐酸化膜21の厚みをノ)くすることには限界が
あるという問題点があった。
:に別途形成する耐酸化II!、!21の1模厚のバラ
ツキやこの#酸化1模21中のピンホールの影響を考慮
すると、発熱抵抗体13を確実に酸化防止するためには
、この耐酸化膜21の厚みをノ)くすることには限界が
あるという問題点があった。
ところで、金属珪化物はその金属珪化物を酸化処理する
と、その表面に自ら酸化膜を形成し、その酸化j1りに
よりそれ以にの酸化の進行を防止する物性を41するこ
とか知られている。この物性については例えば文献(J
、Vac、Sci、Technol、、17(4)、J
ul、/Aug、1980、P、775〜792 )に
開示されている。
と、その表面に自ら酸化膜を形成し、その酸化j1りに
よりそれ以にの酸化の進行を防止する物性を41するこ
とか知られている。この物性については例えば文献(J
、Vac、Sci、Technol、、17(4)、J
ul、/Aug、1980、P、775〜792 )に
開示されている。
又、この文献のP、788には、蒸気により金属珪化物
であるTaSi2薄膜を酸化させた際のTa5i2vj
膜のシート抵抗値の変化が報告されている。第6図はそ
の報告内容を示す特性曲線図で、蒸気温度をパラメータ
(図中、工で示す曲線が900°C1■で示す曲線が1
050℃)として、横軸に蒸気酸化時間をとり縦軸にシ
ート抵抗値をとって示しである。同文献によれば900
℃の温度で工時間の蒸気酸化を行うと、140OAの膜
厚で酸化層が形成されたことが報告されている。
であるTaSi2薄膜を酸化させた際のTa5i2vj
膜のシート抵抗値の変化が報告されている。第6図はそ
の報告内容を示す特性曲線図で、蒸気温度をパラメータ
(図中、工で示す曲線が900°C1■で示す曲線が1
050℃)として、横軸に蒸気酸化時間をとり縦軸にシ
ート抵抗値をとって示しである。同文献によれば900
℃の温度で工時間の蒸気酸化を行うと、140OAの膜
厚で酸化層が形成されたことが報告されている。
この出願の発明者は金属珪化物のこのような物性に着目
し、ざらに、サーマルヘッドに用いて好適な高融点金属
珪化物に着目して試験を行った結果、サーマルヘラf’
の発熱抵抗体に高融点金属珪化物を用いることにより種
々の工業的な利点を発見した。この発明はこのような知
見に基づいてなされたものである。
し、ざらに、サーマルヘッドに用いて好適な高融点金属
珪化物に着目して試験を行った結果、サーマルヘラf’
の発熱抵抗体に高融点金属珪化物を用いることにより種
々の工業的な利点を発見した。この発明はこのような知
見に基づいてなされたものである。
この出願の第一発明の目的は、前述した問題点を解決し
、低電力でかつ高速に然も印字品質の惧れた印字が行え
るサーマルヘッドを提供することにある。
、低電力でかつ高速に然も印字品質の惧れた印字が行え
るサーマルヘッドを提供することにある。
この出願の第二発明の目的は、低電力でかつ高速に然も
印字品質の優れた印字が行えるサーマルヘッドを、B易
にgI造することが出来る製造方法を提供することにあ
る。
印字品質の優れた印字が行えるサーマルヘッドを、B易
にgI造することが出来る製造方法を提供することにあ
る。
(問題点を解決するための手段)
この目的の達成を図るため、この発明によれば、発熱抵
抗体と、#酸化膜とを具えるサーマルヘッドにおいて、 前述した発熱抵抗体を金属珪化物の層を以って形成し、
ざらに、@述した耐酸化膜をこの金属珪化物の層に対す
る酸化処理によって得られた酸化物層をもって形成して
成ることを特徴とする。
抗体と、#酸化膜とを具えるサーマルヘッドにおいて、 前述した発熱抵抗体を金属珪化物の層を以って形成し、
ざらに、@述した耐酸化膜をこの金属珪化物の層に対す
る酸化処理によって得られた酸化物層をもって形成して
成ることを特徴とする。
この発明の実施に尚り、金属珪化物は、タンタル(T
a)珪化物、クロム(Cr)珪化物、タングステン(W
)珪化物、モリブデン(MO)珪化物、ニオブ(N b
)珪化物、バナジウム(V)珪化物、コへル)(Co)
珪化物、白金(Pt)珪化物、パラジウム(P d)珪
化物、チタン(Ti)珪化物からなる群より選ばれた一
種類の金属珪化物とするのが好適である。
a)珪化物、クロム(Cr)珪化物、タングステン(W
)珪化物、モリブデン(MO)珪化物、ニオブ(N b
)珪化物、バナジウム(V)珪化物、コへル)(Co)
珪化物、白金(Pt)珪化物、パラジウム(P d)珪
化物、チタン(Ti)珪化物からなる群より選ばれた一
種類の金属珪化物とするのが好適である。
又、Tit!!旧に、発熱抵抗体と、給電体と、耐酸化
膜とを具えるサーマルヘッドを製造するに当り、その製
造工程には、 下地土に金属珪化物の層を形成する工程と。
膜とを具えるサーマルヘッドを製造するに当り、その製
造工程には、 下地土に金属珪化物の層を形成する工程と。
この金属珪化物の層丘に、この層の一部分を露出させて
給電体を形成する工程と、 この露出部分の表面領域を耐酸化膜とし、この表面領域
以外の前述した金属珪化物の層部分を発熱抵抗体とする
ために、前述した露出部分の表面領域に対して酸化処理
を行う工程とを含むことを特徴とする。
給電体を形成する工程と、 この露出部分の表面領域を耐酸化膜とし、この表面領域
以外の前述した金属珪化物の層部分を発熱抵抗体とする
ために、前述した露出部分の表面領域に対して酸化処理
を行う工程とを含むことを特徴とする。
(作用)
この発明のサーマルヘッドの構造によれば、発熱抵抗体
を構成している金属珪化物の層に対して酸化処理して得
た酸化物層を以って#酸化膜を構成しているから、非常
に緻密でかつ非常に薄い耐酸化膜が得られる。
を構成している金属珪化物の層に対して酸化処理して得
た酸化物層を以って#酸化膜を構成しているから、非常
に緻密でかつ非常に薄い耐酸化膜が得られる。
従って1発8抵抗体の酸化防止を確実に行うことが出来
る。ざらに1発熱部と感熱紙との間の、例えば耐酸化1
1!2及び耐摩耗膜から成る保護層の層厚を薄くするこ
とが出来ると共に、この保護層の熱容14を小さくする
ことが出来る。
る。ざらに1発熱部と感熱紙との間の、例えば耐酸化1
1!2及び耐摩耗膜から成る保護層の層厚を薄くするこ
とが出来ると共に、この保護層の熱容14を小さくする
ことが出来る。
又、この発明のサーマルヘッドの製造方法によれば、例
えば大気中で金属珪化物の層を熱処理して、金属珪化物
の大気と接する部分を耐酸化膜とすることが出来る。
えば大気中で金属珪化物の層を熱処理して、金属珪化物
の大気と接する部分を耐酸化膜とすることが出来る。
従って、耐酸化膜の形成を簡易に行うことが出来る。
(実施例)
以ド、図面を参照してこの発明の−・実施例につき説明
する。尚、以rの実施例の説明に用いる第1図〜第4図
は、この発明が理解でさる程度に概略的に示しであるに
すぎず、各構成成分の寸法。
する。尚、以rの実施例の説明に用いる第1図〜第4図
は、この発明が理解でさる程度に概略的に示しであるに
すぎず、各構成成分の寸法。
形状及び配置関係は図示例に限定されるものではない。
又、各図において同・の構成成分については同一の符号
を付し示しである。又、従来と同一の構成成分について
は同一の符号を付して示してある。
を付し示しである。又、従来と同一の構成成分について
は同一の符号を付して示してある。
第1図はこの発明のサーマルヘフドの構造を示す要部断
面図であり、第5図と同様、ド地としての例えばグレー
ズドアルミナ基板(以ド、中に絶縁基板と称することも
ある)ヒに多数設けられた発熱抵抗体のうちの、 一つ
の発熱抵抗体に着11シて示した断面図である。
面図であり、第5図と同様、ド地としての例えばグレー
ズドアルミナ基板(以ド、中に絶縁基板と称することも
ある)ヒに多数設けられた発熱抵抗体のうちの、 一つ
の発熱抵抗体に着11シて示した断面図である。
7FS1図において、11は絶縁基板を示し、この絶縁
ノ、(板111−、に5例えば、金属珪化物(金属シリ
サイド)としてのタンタル(T a)珪化物の層からな
る発熱抵抗体31が設けである。又、この発熱抵抗体3
1L:の離間した一つの領域には例えばニクロム(N
i Cr)と金(A u)とから成る金属薄膜で形成し
た給電体15及び17が設けてあり、これら給′屯体1
5及び17の間の発熱抵抗体31の部分(図中、斜線で
示す部分)が発熱部19となる。又、発熱抵抗体31の
給電体15及び17と接する領域を除き、少なくとも発
熱部19を画成する発熱抵抗体31の表面領域に、この
発熱抵抗体31を構成するタンタル珪化物の層に対して
酸化処理を行って得た、酸化物層から成る1酎酸化膜3
3(図中1完熟抵抗体311−に人い実線で示す)か設
けである。この酸化物層は非常にw!1.密でかつ非常
に薄い。ざらに、この耐酸化膜331−に例えばTar
’5から成る耐摩耗膜23か設けられている。
ノ、(板111−、に5例えば、金属珪化物(金属シリ
サイド)としてのタンタル(T a)珪化物の層からな
る発熱抵抗体31が設けである。又、この発熱抵抗体3
1L:の離間した一つの領域には例えばニクロム(N
i Cr)と金(A u)とから成る金属薄膜で形成し
た給電体15及び17が設けてあり、これら給′屯体1
5及び17の間の発熱抵抗体31の部分(図中、斜線で
示す部分)が発熱部19となる。又、発熱抵抗体31の
給電体15及び17と接する領域を除き、少なくとも発
熱部19を画成する発熱抵抗体31の表面領域に、この
発熱抵抗体31を構成するタンタル珪化物の層に対して
酸化処理を行って得た、酸化物層から成る1酎酸化膜3
3(図中1完熟抵抗体311−に人い実線で示す)か設
けである。この酸化物層は非常にw!1.密でかつ非常
に薄い。ざらに、この耐酸化膜331−に例えばTar
’5から成る耐摩耗膜23か設けられている。
尚、金属珪化物この場合タンタル珪化物の層に対して酸
化処理を行って表面に形成される酸化物層は、明らかで
はないが5i02 と推定され、この5iO2jIりに
より金属珪化物のまま残存した部分(発熱抵抗体)の酸
化を防+I=する。
化処理を行って表面に形成される酸化物層は、明らかで
はないが5i02 と推定され、この5iO2jIりに
より金属珪化物のまま残存した部分(発熱抵抗体)の酸
化を防+I=する。
次に、第1図及び詔2図(A)〜(C)を藝照してこの
発明のサーマルヘッドの製Φ方法につきサーマルヘッド
の製造[程に従って説明する。
発明のサーマルヘッドの製Φ方法につきサーマルヘッド
の製造[程に従って説明する。
先ず、グレーズドアルミナ基板11Fに金属珪化物とし
て例えばタンタル珪化物(タンタルシリサイド)の層3
5を5000Aの層厚に形成して第2図(A)に示すウ
ェハ構造を得る。このタンタル珪化物の層35の形成力
法は例えばマグネトロンスパッタ法により、TaSi2
をターゲフトと1.て行い、そのスパッタ条件は、アル
ゴン(Ar)ガス圧を3X L 01To r rとし
、スパッタ市力を11 W/ c m/ とじて、成膜
速度を200 A / min、とじて行った。
て例えばタンタル珪化物(タンタルシリサイド)の層3
5を5000Aの層厚に形成して第2図(A)に示すウ
ェハ構造を得る。このタンタル珪化物の層35の形成力
法は例えばマグネトロンスパッタ法により、TaSi2
をターゲフトと1.て行い、そのスパッタ条件は、アル
ゴン(Ar)ガス圧を3X L 01To r rとし
、スパッタ市力を11 W/ c m/ とじて、成膜
速度を200 A / min、とじて行った。
次に、例えば、エツチングガスとしてCF4 ガスに0
2カスを体積比で5%混合したガスを用い、エツチング
パワーを700W/cm・′とし、カス圧を3パスカル
としたドライエツチング工程により、タンタル珪化物の
層35を発8抵抗体形状にバターニングする。
2カスを体積比で5%混合したガスを用い、エツチング
パワーを700W/cm・′とし、カス圧を3パスカル
としたドライエツチング工程により、タンタル珪化物の
層35を発8抵抗体形状にバターニングする。
次に、例えば真空薄着法によりこのバターニングしたタ
ンタル珪化物の層3511に、例えばニクロム(NiC
r)を50OAの膜厚に、続いて金(Au)を300O
Aの膜厚に連続的に形成する。さらに、例えば電気メッ
キによりさらに金をメッキして金の膜厚を2gmとする
。続いて、ウェットエツチング法界の好適な4段により
、このニクロム及び金の金属Fg膜を所定の形状にバタ
ーニングして、タンタル珪化物の層35の・部分を露出
させると共にこの露出部分37の両側領域に、この金属
薄膜からなりWいに電気的に絶縁された給電体15及び
17を形成して、第2図(、B)に示すウェハ構造を得
る。
ンタル珪化物の層3511に、例えばニクロム(NiC
r)を50OAの膜厚に、続いて金(Au)を300O
Aの膜厚に連続的に形成する。さらに、例えば電気メッ
キによりさらに金をメッキして金の膜厚を2gmとする
。続いて、ウェットエツチング法界の好適な4段により
、このニクロム及び金の金属Fg膜を所定の形状にバタ
ーニングして、タンタル珪化物の層35の・部分を露出
させると共にこの露出部分37の両側領域に、この金属
薄膜からなりWいに電気的に絶縁された給電体15及び
17を形成して、第2図(、B)に示すウェハ構造を得
る。
次に、このウェハを例えば空気中(人気中)雰囲気で6
00℃の温度で正時間のアニール処理を行う。この作業
によりこのウェハは酸化処理される。この際、大気と接
触している部分で活性な部分、例えばタンタル珪化物の
層35の露出部分37が丁として酸化される。従って、
露出部分37の表面領域に酸化物層33が形成されると
共に、タンタル珪化物のまま残イトした部分が発熱抵抗
体31となる。又、図中19で示す部分が発熱部となる
(第2図(C))。尚、この酸化物層33は発熱#;机
体31の耐酸化膜33として機能する。
00℃の温度で正時間のアニール処理を行う。この作業
によりこのウェハは酸化処理される。この際、大気と接
触している部分で活性な部分、例えばタンタル珪化物の
層35の露出部分37が丁として酸化される。従って、
露出部分37の表面領域に酸化物層33が形成されると
共に、タンタル珪化物のまま残イトした部分が発熱抵抗
体31となる。又、図中19で示す部分が発熱部となる
(第2図(C))。尚、この酸化物層33は発熱#;机
体31の耐酸化膜33として機能する。
次に、スパッタ法により#酸化IQ33と、給電体15
及び17とのLに例えばTa205からなる#摩耗11
!J 23を3.5uLmのII!、!厚に形成して、
第1図に示すこの発明のサーマルヘツドを得ることが出
来る。
及び17とのLに例えばTa205からなる#摩耗11
!J 23を3.5uLmのII!、!厚に形成して、
第1図に示すこの発明のサーマルヘツドを得ることが出
来る。
試験結果
次に、発熱抵抗体をタンタル珪化物とし、酸化処理によ
り酸化物層を形成した後、従来構造及びこの発明の構造
で二種類のサーマルヘッド(詳細は後述する)を作製す
る。
り酸化物層を形成した後、従来構造及びこの発明の構造
で二種類のサーマルヘッド(詳細は後述する)を作製す
る。
第3図はこの二種類のサーマルヘッドに′電力を印加し
、その電力を徐々に大きく変えていって行ったステップ
ストレス試験結果を示した特性曲線図である。この図は
縦軸にサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗変化:iA(
%)をとり、横軸に印加電力(W/ドツト)をとり、印
加電力に対して1発熱抵抗体の初期抵抗値Rと、各ステ
ップでの試験間7′時の抵抗値との差ΔRから求まる抵
抗率変化ΔR/Rをプロットして示してあり、図中、■
で示す曲線がこの発明のサーマルヘッドの特性であり、
IIで示す曲線が従来構造のサーマルヘッドの特性であ
る。
、その電力を徐々に大きく変えていって行ったステップ
ストレス試験結果を示した特性曲線図である。この図は
縦軸にサーマルヘッドの発熱抵抗体の抵抗変化:iA(
%)をとり、横軸に印加電力(W/ドツト)をとり、印
加電力に対して1発熱抵抗体の初期抵抗値Rと、各ステ
ップでの試験間7′時の抵抗値との差ΔRから求まる抵
抗率変化ΔR/Rをプロットして示してあり、図中、■
で示す曲線がこの発明のサーマルヘッドの特性であり、
IIで示す曲線が従来構造のサーマルヘッドの特性であ
る。
尚、この試験に用いたこの発明のサーマルヘッドとは、
5000Aの膜厚のタンタル珪化物を前述の製造方法と
同条件で酸化処理し、その上側に3牌mの膜厚のTa2
05の耐摩耗膜を形成したサーマルヘッドである。又、
従来構造のサーマルヘッドとは、5000Aの膜厚のタ
ンタル珪化物を同様に酸化処理し、さらにそのE側に、
別途に2pmの膜厚の5i02 を耐酸化膜として設け
、その上側に3 k m (7) II!2厚のTa2
05の#FI!耗+1Qを形成したサーマルへ7Fであ
る。
5000Aの膜厚のタンタル珪化物を前述の製造方法と
同条件で酸化処理し、その上側に3牌mの膜厚のTa2
05の耐摩耗膜を形成したサーマルヘッドである。又、
従来構造のサーマルヘッドとは、5000Aの膜厚のタ
ンタル珪化物を同様に酸化処理し、さらにそのE側に、
別途に2pmの膜厚の5i02 を耐酸化膜として設け
、その上側に3 k m (7) II!2厚のTa2
05の#FI!耗+1Qを形成したサーマルへ7Fであ
る。
又、ステップストレス試験の条件は、印加する初期電力
を0.02W/mm’ とし、ステップを0.02Wと
して印力ロ電力を増加させた。又、各ステップでの電力
印加条件は、繰り返し周期を5m5eCとし、パルス幅
を1m5ecとし、パルス印加回数を20000回とし
て行った。そして、このような試験条件でこの発明及び
従来の試11共各試料がlil!2壊するまで印7+1
7電力をFげて試験を行った。
を0.02W/mm’ とし、ステップを0.02Wと
して印力ロ電力を増加させた。又、各ステップでの電力
印加条件は、繰り返し周期を5m5eCとし、パルス幅
を1m5ecとし、パルス印加回数を20000回とし
て行った。そして、このような試験条件でこの発明及び
従来の試11共各試料がlil!2壊するまで印7+1
7電力をFげて試験を行った。
第3図に示した試験結果からも明らかなように、通常サ
ーマルへ7Fを使用する電力(0,13W/lツト)程
度では、この発明及び従来構造のサーマルヘッドには特
性Eの差異は見られない。又、高電力側で抵抗値変化に
やや差異が見られるが、実質的には問題となる差異では
ない。
ーマルへ7Fを使用する電力(0,13W/lツト)程
度では、この発明及び従来構造のサーマルヘッドには特
性Eの差異は見られない。又、高電力側で抵抗値変化に
やや差異が見られるが、実質的には問題となる差異では
ない。
従って、別途に耐酸化膜を設けていないこの発明のサー
マルヘッドの特性は実用上全く問題が無いことが分かっ
た。
マルヘッドの特性は実用上全く問題が無いことが分かっ
た。
又、第4図はステップストレス試験に用いたと同様に二
種類のサーマルヘッドを用意し、大気中で440°Cの
温度でアニール処理を行った際の各サーマルヘッドの抵
抗値変化を調査した特性曲線図である。この図は横軸に
アニール時間をとり。
種類のサーマルヘッドを用意し、大気中で440°Cの
温度でアニール処理を行った際の各サーマルヘッドの抵
抗値変化を調査した特性曲線図である。この図は横軸に
アニール時間をとり。
縦軸に初期抵抗1iQRと、アニール中に適時測定して
T4jた抵抗値との差ΔRから求まる抵抗値変化率ΔR
/R(%)をとり、示しである。尚、図中0−0−0で
示す曲線がこの発明のサーマルヘッドの特性であり、φ
−・−・で示す曲線が従来構造のサーマルヘッドの特性
を示す。この発明のサーマルヘッドはタンタル珪化物の
酸化が原因と思われる抵抗値のL昇が初期に起こるが、
その抵抗変化率は2%程度である。尚、アニール時間の
増加と共に抵抗値の減少が起こるが、この抵抗値の減少
は一般的なアニール効果であり、この発明の実現に影響
を及ぼす現象ではない。
T4jた抵抗値との差ΔRから求まる抵抗値変化率ΔR
/R(%)をとり、示しである。尚、図中0−0−0で
示す曲線がこの発明のサーマルヘッドの特性であり、φ
−・−・で示す曲線が従来構造のサーマルヘッドの特性
を示す。この発明のサーマルヘッドはタンタル珪化物の
酸化が原因と思われる抵抗値のL昇が初期に起こるが、
その抵抗変化率は2%程度である。尚、アニール時間の
増加と共に抵抗値の減少が起こるが、この抵抗値の減少
は一般的なアニール効果であり、この発明の実現に影響
を及ぼす現象ではない。
i:、述した試験結果からも明らかなように、この発明
によれば1業的に潰れた利点を有するサーマルヘッドを
提供することが出来る。
によれば1業的に潰れた利点を有するサーマルヘッドを
提供することが出来る。
尚、この発明はh!した実施例に限定されるものではな
い。例えばタンタル珪化物を酸化処理する方法は大気中
のアニールでなく、酸素雰囲気中で7ニールすることで
行っても良い。又、熱処理の温度及び処理時間も目的に
応して換えることが出来る。
い。例えばタンタル珪化物を酸化処理する方法は大気中
のアニールでなく、酸素雰囲気中で7ニールすることで
行っても良い。又、熱処理の温度及び処理時間も目的に
応して換えることが出来る。
又、金属珪化物の露出部分の酸化が行え、サーマルヘッ
ドの他の部分を損傷することが無いような方法であれば
、薬品による酸化処理等の他の好適な方法でも良い。
ドの他の部分を損傷することが無いような方法であれば
、薬品による酸化処理等の他の好適な方法でも良い。
又、発熱抵抗体に用いる金属珪化物として、この実施例
ではタンク!し珪化物のTaS i2を用いたが、他の
組成のタンタル珪化物例えばTa5S13等でも良い。
ではタンク!し珪化物のTaS i2を用いたが、他の
組成のタンタル珪化物例えばTa5S13等でも良い。
さらに金属珪化物を、クロム(Cr) fI化物、タン
グステン(W)珪化物、モリブデン(MO)II化物、
ニオブ(Nb)珪化物、/ヘナシウム(V)珪化物、コ
バルト(CO)珪化物、白金(Pt)珪化物、パラう′
ラム(P d)珪化物、チタン(Ti)珪化物からなる
群より選ばれた一種類の金属珪化物としても実施例と同
様の効果が期待jfJ来る。
グステン(W)珪化物、モリブデン(MO)II化物、
ニオブ(Nb)珪化物、/ヘナシウム(V)珪化物、コ
バルト(CO)珪化物、白金(Pt)珪化物、パラう′
ラム(P d)珪化物、チタン(Ti)珪化物からなる
群より選ばれた一種類の金属珪化物としても実施例と同
様の効果が期待jfJ来る。
尚、L述した実施例では発熱抵抗体の4i面形状につい
ては説明しなかったが、この金属珪化物は如何なる形状
の発熱抵抗体1例えば四角形状やミアンタ型形状等の発
熱抵抗体に用いても実施例と同様の効果が得られること
ことは勿論である。
ては説明しなかったが、この金属珪化物は如何なる形状
の発熱抵抗体1例えば四角形状やミアンタ型形状等の発
熱抵抗体に用いても実施例と同様の効果が得られること
ことは勿論である。
(発明の効果)
l二連した説明からも明らかなように、この発明のサー
マルヘッドの構造によれば、耐酸化膜を、発熱抵抗体を
構成している金属珪化物の層に対して酸化処理して得た
酸化物層を以って構成しているから、ピンホールのない
非常に緻密でかつ非常に薄い耐酸化膜が得られる。
マルヘッドの構造によれば、耐酸化膜を、発熱抵抗体を
構成している金属珪化物の層に対して酸化処理して得た
酸化物層を以って構成しているから、ピンホールのない
非常に緻密でかつ非常に薄い耐酸化膜が得られる。
従って、従来のように別途に耐酸化膜を形成しなくとも
発熱抵抗体の酸化防1Fを確実に行うことが出来る。さ
らに、発熱部と感熱紙との間の、例えば耐酸化膜及び耐
摩耗膜から成る保護層の層厚を薄くすることが出すると
J(に、この保護層の熱容−1を小ざくすることか出゛
にるから、発熱部と感熱紙とか効率良くかつ熟応答艮〈
接触する。
発熱抵抗体の酸化防1Fを確実に行うことが出来る。さ
らに、発熱部と感熱紙との間の、例えば耐酸化膜及び耐
摩耗膜から成る保護層の層厚を薄くすることが出すると
J(に、この保護層の熱容−1を小ざくすることか出゛
にるから、発熱部と感熱紙とか効率良くかつ熟応答艮〈
接触する。
これがため、低電力でかつ高速に夜も印字品貞の役れた
印字か行えるサーマルヘッドを提供することが出来る。
印字か行えるサーマルヘッドを提供することが出来る。
又、この発明のサーマルへ・ノドの製造方法によれば、
例えば人気中で金属珪化物の層を熱処理して、金属珪化
物の大気と接する部分を耐酸化j模とすることか出来る
。
例えば人気中で金属珪化物の層を熱処理して、金属珪化
物の大気と接する部分を耐酸化j模とすることか出来る
。
従って1耐酸化1模の形成をi)n易に行うことか出来
るから、従来のように高価な製造装置を川、低する必要
がない。
るから、従来のように高価な製造装置を川、低する必要
がない。
これがため、低電力でかつ高♂にへも印字品質の慟れた
印字が行えるサーマルへyトを、簡易に製造することが
出来る製造方法を提供することが出来る。
印字が行えるサーマルへyトを、簡易に製造することが
出来る製造方法を提供することが出来る。
751図はこの発明のサーマルヘッドの要部を示す断面
図、 7fS2図はこの発明のサーマルヘッドの製造方法を示
す工程図、 帛3図は従未構伍及びこの発明のサーマルへyドのステ
ップストレス試験結果を示す特性曲線図、 第4図はこの発明の説明に供する線図、第5図は従来の
サーマルヘッドの要部を示す断面図、 第6図は従来及びこの発明の説明に供する線図である。 11・・・ド地(グレーズドアルミナ基板)15.17
・・・給電体、 19・・・化8部23・・・耐
摩耗膜 31・・・発熱抵抗体(タンタル珪化物の層)33・・
・耐酸化膜(タンタル珪化物の層の酸化物)35・・・
タンタル珪化物の層 37・・・露出部分。 // 下地(グし−ス゛ドアルミカL抜ン15.17
珍電依 /り発熱部 23 耐摩H頑 31 発勢瓜抗褪(タンタル珪化物の漕)33 耐酢化
躾(タンク/1.珪Iど物の層のaX4こ拘着)この発
明のサーマルへ71:を示T断面図第1図 この発明の説明Iニイf4する徨2 第3図 JZa±ffp分 この発明の製造方法を説1!IIT’る工程図この発8
月の829月1ニイ圧するi稟図笛4図 従来のプーマルへ1.ド゛乞示す断面図第5図 魚気故4し処理時P」(公) 2足条lひ゛この発明の説明にイ兵するarfJ第6図 手 Aトレー玉 ネrlT sF ?町ト昭和
61憧[11104目
図、 7fS2図はこの発明のサーマルヘッドの製造方法を示
す工程図、 帛3図は従未構伍及びこの発明のサーマルへyドのステ
ップストレス試験結果を示す特性曲線図、 第4図はこの発明の説明に供する線図、第5図は従来の
サーマルヘッドの要部を示す断面図、 第6図は従来及びこの発明の説明に供する線図である。 11・・・ド地(グレーズドアルミナ基板)15.17
・・・給電体、 19・・・化8部23・・・耐
摩耗膜 31・・・発熱抵抗体(タンタル珪化物の層)33・・
・耐酸化膜(タンタル珪化物の層の酸化物)35・・・
タンタル珪化物の層 37・・・露出部分。 // 下地(グし−ス゛ドアルミカL抜ン15.17
珍電依 /り発熱部 23 耐摩H頑 31 発勢瓜抗褪(タンタル珪化物の漕)33 耐酢化
躾(タンク/1.珪Iど物の層のaX4こ拘着)この発
明のサーマルへ71:を示T断面図第1図 この発明の説明Iニイf4する徨2 第3図 JZa±ffp分 この発明の製造方法を説1!IIT’る工程図この発8
月の829月1ニイ圧するi稟図笛4図 従来のプーマルへ1.ド゛乞示す断面図第5図 魚気故4し処理時P」(公) 2足条lひ゛この発明の説明にイ兵するarfJ第6図 手 Aトレー玉 ネrlT sF ?町ト昭和
61憧[11104目
Claims (3)
- (1)発熱抵抗体と、耐酸化膜とを具えるサーマルヘッ
ドにおいて、 前記発熱抵抗体を金属珪化物の層を以って形成し、前記
耐酸化膜を該層に対する酸化処理によつて得られた酸化
物層をもって形成して成ることを特徴とするサーマルヘ
ッド。 - (2)金属珪化物は、タンタル珪化物、クロム珪化物、
タングステン珪化物、モリブデン珪化物、ニオブ珪化物
、バナジウム珪化物、コバルト珪化物、白金珪化物、パ
ラジウム珪化物、チタン珪化物からなる群より選ばれた
一種類の金属珪化物としたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のサーマルヘッド。 - (3)下地上に、発熱抵抗体と、給電体と、耐酸化膜と
を具えるサーマルヘッドを製造するに当下地上に金属珪
化物の層を形成する工程と、該金属珪化物の層上に、該
層の一部分を露出させて給電体を形成する工程と、 該露出部分の表面領域を耐酸化膜としかつ該表面領域以
外の前記金属珪化物の層部分を発熱抵抗体とするために
、前記露出部分の表面領域に対して酸化処理を行う工程
と を含むことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60234256A JPS6293901A (ja) | 1985-10-19 | 1985-10-19 | サ−マルヘツド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60234256A JPS6293901A (ja) | 1985-10-19 | 1985-10-19 | サ−マルヘツド及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6293901A true JPS6293901A (ja) | 1987-04-30 |
Family
ID=16968119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60234256A Pending JPS6293901A (ja) | 1985-10-19 | 1985-10-19 | サ−マルヘツド及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6293901A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0839846A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Nec Corp | サーマルヘッド |
WO2012086558A1 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-06-28 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ |
-
1985
- 1985-10-19 JP JP60234256A patent/JPS6293901A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0839846A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-13 | Nec Corp | サーマルヘッド |
WO2012086558A1 (ja) * | 2010-12-25 | 2012-06-28 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ |
US8810618B2 (en) | 2010-12-25 | 2014-08-19 | Kyocera Corporation | Thermal head and thermal printer including the same |
JP5638627B2 (ja) * | 2010-12-25 | 2014-12-10 | 京セラ株式会社 | サーマルヘッドおよびこれを備えるサーマルプリンタ |
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