JPS63114667A - サーマルプリントヘツド - Google Patents
サーマルプリントヘツドInfo
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- JPS63114667A JPS63114667A JP61261285A JP26128586A JPS63114667A JP S63114667 A JPS63114667 A JP S63114667A JP 61261285 A JP61261285 A JP 61261285A JP 26128586 A JP26128586 A JP 26128586A JP S63114667 A JPS63114667 A JP S63114667A
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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、感熱媒体に熱を加えて印字記録を行なうサー
マルプリントへノドに関するものである。
マルプリントへノドに関するものである。
従来の技術
熱転写プリンタなどに使用されるサーマルプリントへノ
ドは、記録する情報に応じて普通紙に熱転写する感熱転
写インクリボンや、抵自身が熱によって発色する感熱発
色紙などの感熱媒体に熱を加えるようになっている。こ
の従来のサーマルプリントヘットについて第2図及び第
3図を参照しながら説明する。
ドは、記録する情報に応じて普通紙に熱転写する感熱転
写インクリボンや、抵自身が熱によって発色する感熱発
色紙などの感熱媒体に熱を加えるようになっている。こ
の従来のサーマルプリントヘットについて第2図及び第
3図を参照しながら説明する。
第2図において、21はヘット基体、22はヘッド基体
21上に所定のパターンに設けられた発熱抵抗体膜、2
3は発熱抵抗体膜22上に所定のパターンに設けられた
電流印加用の電極、24は電極23と電極開放部の発熱
抵抗体膜22の上に設けられた保護膜である。この保護
膜24はその表面が感熱媒体(図示省略)と接触して走
行するので、耐摩耗性及び耐熱性を有する材料により形
成されている。また第3図に示すように保護膜24にお
ける電極23上の表面と電極開放部上の表面とは段差d
を有し、電極開放部上の表面の電極23に最も近い部分
と電極23の上端部との間隔(ステップカバレージの一
部分)が1となっている。
21上に所定のパターンに設けられた発熱抵抗体膜、2
3は発熱抵抗体膜22上に所定のパターンに設けられた
電流印加用の電極、24は電極23と電極開放部の発熱
抵抗体膜22の上に設けられた保護膜である。この保護
膜24はその表面が感熱媒体(図示省略)と接触して走
行するので、耐摩耗性及び耐熱性を有する材料により形
成されている。また第3図に示すように保護膜24にお
ける電極23上の表面と電極開放部上の表面とは段差d
を有し、電極開放部上の表面の電極23に最も近い部分
と電極23の上端部との間隔(ステップカバレージの一
部分)が1となっている。
次に上記従来例の動作について説明する。電極23に電
圧が印加された瞬間、発熱抵抗体膜22における電極2
3の端部間が発熱し、保護膜24を通過した熱パルスに
より感熱媒体を発色させ、印字記録を行う。
圧が印加された瞬間、発熱抵抗体膜22における電極2
3の端部間が発熱し、保護膜24を通過した熱パルスに
より感熱媒体を発色させ、印字記録を行う。
発明が解決しようとする問題点
上記従来例の構成では、保護膜24の材料として、Ta
zO5、Si C,Si C−8i3N4.5102と
Ta205の複合膜、BPなどが用いられ、これはRF
スパッタリング法により形成されている。この保護膜2
4は耐摩耗性の良い絶、縁体であり、耐パルス性等の要
求を満足しているが、酸化物、窒化物のRFスバノタリ
/グ法により形成するので、成膜速度が遅く(〜1μm
/hr)、生産性が上がらない。また保護膜24の厚み
を薄くすると、ステップカバレージ長lが短くなって気
密性が悪くなり、電極23や発熱抵抗体膜22の酸化を
早め、ヘッド寿命を短くする。また保護膜24が電気絶
縁体であるので、静電気が表面に蓄積し、下地の発熱抵
抗体膜22や電極23との間に静電放電を起こし、保護
膜24にピンホールやクラックなどが発生する。更に感
熱媒体に対し、高温下で保護膜24が接触走行する際、
異常電解摩耗が発生し、保護膜24の寿命を短くするな
どの問題点があった。
zO5、Si C,Si C−8i3N4.5102と
Ta205の複合膜、BPなどが用いられ、これはRF
スパッタリング法により形成されている。この保護膜2
4は耐摩耗性の良い絶、縁体であり、耐パルス性等の要
求を満足しているが、酸化物、窒化物のRFスバノタリ
/グ法により形成するので、成膜速度が遅く(〜1μm
/hr)、生産性が上がらない。また保護膜24の厚み
を薄くすると、ステップカバレージ長lが短くなって気
密性が悪くなり、電極23や発熱抵抗体膜22の酸化を
早め、ヘッド寿命を短くする。また保護膜24が電気絶
縁体であるので、静電気が表面に蓄積し、下地の発熱抵
抗体膜22や電極23との間に静電放電を起こし、保護
膜24にピンホールやクラックなどが発生する。更に感
熱媒体に対し、高温下で保護膜24が接触走行する際、
異常電解摩耗が発生し、保護膜24の寿命を短くするな
どの問題点があった。
そこで、本発明は、電極及び発熱抵抗体膜の酸化を防止
することができ、また保護膜にピンホールやクランクな
どが発生するのを防止することができ、また高温下での
保護膜の電解摩耗を防止することができ、従って信頼性
の向上と長寿命化を図ることができ、更には生産性を向
上させることができるようにしたサーマルプリントヘラ
ドラ提供しようとするものである。
することができ、また保護膜にピンホールやクランクな
どが発生するのを防止することができ、また高温下での
保護膜の電解摩耗を防止することができ、従って信頼性
の向上と長寿命化を図ることができ、更には生産性を向
上させることができるようにしたサーマルプリントヘラ
ドラ提供しようとするものである。
問題点を解決するための手段
そして上記問題点を解決するための本発明の技術的な手
段は、ヘッド基体と、このヘット基体上に設けられた発
熱抵抗体膜と、この発熱抵抗体膜上に設けられた電極と
、これら1飯及び電極開放部の発熱抵抗体膜上に設けら
れ、電気絶縁性と耐熱性を有する第1の保護膜と、この
第1の保護膜上に設けられ、導電性を耐摩耗性を有する
第2の保護膜を備えたものである。
段は、ヘッド基体と、このヘット基体上に設けられた発
熱抵抗体膜と、この発熱抵抗体膜上に設けられた電極と
、これら1飯及び電極開放部の発熱抵抗体膜上に設けら
れ、電気絶縁性と耐熱性を有する第1の保護膜と、この
第1の保護膜上に設けられ、導電性を耐摩耗性を有する
第2の保護膜を備えたものである。
作 用
本発明は上記構成のように保護膜を第1と第2の二層に
構成することにより、各々の層で保護膜として要求され
る特性を分担させて持たせることができる。即ち、第1
の保護膜は感熱媒体に対し、接触走行しないので、耐摩
耗性i′i不要であり、耐熱性と、電極間の絶縁を保つ
電気絶縁性さえあれば良いので、ステップカバレージの
改善を行うことができる手段により成膜することができ
るので、これにより耐パルス性、気密性を保持し、電極
及び発熱抵抗体膜の酸化を防止することができ、また第
2の保護膜は耐パルス性、気密性、ステップカバレージ
の配慮が不要になり、導電性と耐摩耗性があれば良く、
これらの性質により表面の静電荷を接地に逃がすことが
でき、放電破壊や異常摩耗現象などの問題を回避し、信
頼性と長寿命化を図ることができる。また上記のように
第1と第2の保護膜に特性を分担させることlこより材
料を広く選択することができ、成膜を容易に行うことが
でき、生産性を向上させることができる。
構成することにより、各々の層で保護膜として要求され
る特性を分担させて持たせることができる。即ち、第1
の保護膜は感熱媒体に対し、接触走行しないので、耐摩
耗性i′i不要であり、耐熱性と、電極間の絶縁を保つ
電気絶縁性さえあれば良いので、ステップカバレージの
改善を行うことができる手段により成膜することができ
るので、これにより耐パルス性、気密性を保持し、電極
及び発熱抵抗体膜の酸化を防止することができ、また第
2の保護膜は耐パルス性、気密性、ステップカバレージ
の配慮が不要になり、導電性と耐摩耗性があれば良く、
これらの性質により表面の静電荷を接地に逃がすことが
でき、放電破壊や異常摩耗現象などの問題を回避し、信
頼性と長寿命化を図ることができる。また上記のように
第1と第2の保護膜に特性を分担させることlこより材
料を広く選択することができ、成膜を容易に行うことが
でき、生産性を向上させることができる。
実施例
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。第1図は本発明の一実施例におけるサーマルプリ
ントヘットを示す断面図である。
する。第1図は本発明の一実施例におけるサーマルプリ
ントヘットを示す断面図である。
第1図において、1はヘット基体、2はへ7)基体1上
に所定のパターンに設けられた発熱抵抗体膜、3は発熱
抵抗体膜2上に所定のパターンに設けられた電流印加用
の電極、4は電極3(!:電極開放部の発熱抵抗体膜2
の上に設けられた第1の保護膜、6は第1の保護膜4上
に設けられた第2の保護膜である。上記第1の保護膜4
はSi 02系材料などの電気絶縁性と360〜460
℃に耐える耐熱性を有し、耐摩耗性は大きくない材料よ
りなり、蒸着、スパッタリングなどの真空処理により、
または常気圧中で、塗布、乾燥、焼成の処理工程により
02〜2ミクロンの膜厚に形成されている。上記第2の
保護膜はTiN、TiNを主成分とする無機質などの導
電性と耐摩耗性を有する材料よりなり、DCマグネトロ
ンスパッタリング処理により1〜3ミクロンの膜厚に形
成されている。
に所定のパターンに設けられた発熱抵抗体膜、3は発熱
抵抗体膜2上に所定のパターンに設けられた電流印加用
の電極、4は電極3(!:電極開放部の発熱抵抗体膜2
の上に設けられた第1の保護膜、6は第1の保護膜4上
に設けられた第2の保護膜である。上記第1の保護膜4
はSi 02系材料などの電気絶縁性と360〜460
℃に耐える耐熱性を有し、耐摩耗性は大きくない材料よ
りなり、蒸着、スパッタリングなどの真空処理により、
または常気圧中で、塗布、乾燥、焼成の処理工程により
02〜2ミクロンの膜厚に形成されている。上記第2の
保護膜はTiN、TiNを主成分とする無機質などの導
電性と耐摩耗性を有する材料よりなり、DCマグネトロ
ンスパッタリング処理により1〜3ミクロンの膜厚に形
成されている。
次に本発明の試験例について説明する。
第1試験例
アルミナ焼結体上にガラスを薄く張った、いわゆるグレ
ーズドアルミナをヘット基体1とし、このヘッド基体1
上にTagIよりなり、厚み500にの発熱抵抗体膜2
をストライプ状に形成し、この発熱抵抗体膜2上にCu
よりなり、厚み6000A0の電極3をスパッタにより
形成した。このヘッド素地を(Si (OIり2000
)−1″Inの構造式を持つゾル液をアルコールに8%
に稀薄したものにディノピンク法で浸漬し、10 cm
/minで引き上げ、乾燥した。、乾燥後、100℃
の空気中で10分間乾燥し、続いて4000Gの窒素中
で20分間焼成した。これにより電極3と電極開放部の
発熱抵抗体膜2の上に5iOz系ガラス質の透明膜を2
00ON形成した。この作業を3回続け、全ガラス質層
がeoooA”の第1の保護膜4を形成した。次に第1
の保護膜4の上に第2の保護膜5として、TiN膜をD
Oスパッタリングで形成した。ターゲットにはTi板を
使用し、N2とArの6o%混合ガスを10〜10
torrに設定し、マグネトロンスパッタ方式で成膜し
たところ5μm/hr以上の成長速度になり、約20分
の積層時間で2μmのTiN膜を得た。この膜の硬さは
モース硬度9、ビッカース硬度で2000に97d以上
を示した。X線回析では単純な単相TiN以外の物質も
合成されていることが推定された。
ーズドアルミナをヘット基体1とし、このヘッド基体1
上にTagIよりなり、厚み500にの発熱抵抗体膜2
をストライプ状に形成し、この発熱抵抗体膜2上にCu
よりなり、厚み6000A0の電極3をスパッタにより
形成した。このヘッド素地を(Si (OIり2000
)−1″Inの構造式を持つゾル液をアルコールに8%
に稀薄したものにディノピンク法で浸漬し、10 cm
/minで引き上げ、乾燥した。、乾燥後、100℃
の空気中で10分間乾燥し、続いて4000Gの窒素中
で20分間焼成した。これにより電極3と電極開放部の
発熱抵抗体膜2の上に5iOz系ガラス質の透明膜を2
00ON形成した。この作業を3回続け、全ガラス質層
がeoooA”の第1の保護膜4を形成した。次に第1
の保護膜4の上に第2の保護膜5として、TiN膜をD
Oスパッタリングで形成した。ターゲットにはTi板を
使用し、N2とArの6o%混合ガスを10〜10
torrに設定し、マグネトロンスパッタ方式で成膜し
たところ5μm/hr以上の成長速度になり、約20分
の積層時間で2μmのTiN膜を得た。この膜の硬さは
モース硬度9、ビッカース硬度で2000に97d以上
を示した。X線回析では単純な単相TiN以外の物質も
合成されていることが推定された。
この第1と第2の2層構成の保護膜4と5を備えたサー
マルプリントヘッドの実用試験を行った結果、電極間抵
抗値、耐パルス特性、印字特性、耐走行性とも仕様特性
を満足することが確認された。この本発明のサーマルプ
リントヘットにおける第2の保護膜6と従来のサーマル
プリントヘッドにおけるS i C/ S i s N
4保護膜の操作時間の比較を行うと、従来が1μm
/ )11の積層速度で5hr(6μm厚)のスパッタ
リングを行っていたのに対し、本発明におけるスパッタ
リンク時間1才2o分間に短縮できた。本発明における
第1の保護膜4の成膜時間は一素子当りでは〜2時間必
要であるが、連続生産を行う時に(′:!素子当りの時
間は殆んど必要なくなり、本発明における生産性はより
改善されることになる。
マルプリントヘッドの実用試験を行った結果、電極間抵
抗値、耐パルス特性、印字特性、耐走行性とも仕様特性
を満足することが確認された。この本発明のサーマルプ
リントヘットにおける第2の保護膜6と従来のサーマル
プリントヘッドにおけるS i C/ S i s N
4保護膜の操作時間の比較を行うと、従来が1μm
/ )11の積層速度で5hr(6μm厚)のスパッタ
リングを行っていたのに対し、本発明におけるスパッタ
リンク時間1才2o分間に短縮できた。本発明における
第1の保護膜4の成膜時間は一素子当りでは〜2時間必
要であるが、連続生産を行う時に(′:!素子当りの時
間は殆んど必要なくなり、本発明における生産性はより
改善されることになる。
第2試験例
本例では、第1の保護膜4として、5iOzのスパッタ
膜を用いた。石英板をターゲノ[・とじ、酸に設定し、
RE’スパッタ方式で製膜した。膜厚は充分な気密特性
、ステップカバレージのSiO2の効果を考慮して2μ
mに形成した。スパッタ成膜速度は1μm / h r
であったので、約2時間の積層時間を要した。また第2
の保護膜4として、TiN膜を上記第1試験例と同様の
条件で20分間、2μ「nに成膜した。サーマルプリン
トヘット仕様特性は満足したが、素子の製造時間が第1
の保護膜4てスパッタリングに2時間要いTiNは20
分間であるが真空槽処理となるので、上記第1試験例よ
り(1生産性に劣る。しかし、従来例よりは時間短縮と
なり、電解摩耗などの問題が消失しているので改善の効
果は著しい。
膜を用いた。石英板をターゲノ[・とじ、酸に設定し、
RE’スパッタ方式で製膜した。膜厚は充分な気密特性
、ステップカバレージのSiO2の効果を考慮して2μ
mに形成した。スパッタ成膜速度は1μm / h r
であったので、約2時間の積層時間を要した。また第2
の保護膜4として、TiN膜を上記第1試験例と同様の
条件で20分間、2μ「nに成膜した。サーマルプリン
トヘット仕様特性は満足したが、素子の製造時間が第1
の保護膜4てスパッタリングに2時間要いTiNは20
分間であるが真空槽処理となるので、上記第1試験例よ
り(1生産性に劣る。しかし、従来例よりは時間短縮と
なり、電解摩耗などの問題が消失しているので改善の効
果は著しい。
発明の効果
以上述べたように本発明によれば、電極と電極開放部の
発熱抵抗体膜の上に電気絶縁性と耐熱性を有する第1の
保護膜を設け、この第1の保護膜上に導電性と耐摩耗性
を有する第2の保護膜を設けている。そして電気絶縁性
と耐熱性を有する第1の保護膜によりステップカバレー
ジの改善を行い、耐パルス性、気密性を保持し、電極及
び発熱抵抗体膜の酸化を防止することができ、また導電
性と耐摩耗性を有する第2の保護膜により感熱媒体との
接触走行に伴う摩耗を防止し、表面の静電荷を接地に逃
がし、放電破壊を防止してピンホールやクラックなどの
発生を防止し、高温下の電解摩耗も防止することができ
、従って信頼性の向上と長寿命化を図ることができる。
発熱抵抗体膜の上に電気絶縁性と耐熱性を有する第1の
保護膜を設け、この第1の保護膜上に導電性と耐摩耗性
を有する第2の保護膜を設けている。そして電気絶縁性
と耐熱性を有する第1の保護膜によりステップカバレー
ジの改善を行い、耐パルス性、気密性を保持し、電極及
び発熱抵抗体膜の酸化を防止することができ、また導電
性と耐摩耗性を有する第2の保護膜により感熱媒体との
接触走行に伴う摩耗を防止し、表面の静電荷を接地に逃
がし、放電破壊を防止してピンホールやクラックなどの
発生を防止し、高温下の電解摩耗も防止することができ
、従って信頼性の向上と長寿命化を図ることができる。
また上記のように第1と第2の保護膜に特性を分担させ
ることにより材料を広く選択することができ、従って生
産性を向上させることができる。
ることにより材料を広く選択することができ、従って生
産性を向上させることができる。
第1図は本発明の一実施例におけるサーマルプリントヘ
ッドを示す断面図、第2図は従来のサーマルプリントヘ
ッドを示す断面図、第3図はその要部の拡大図である。 1・・・ヘッド基体、2・・・発熱抵抗体膜、3・・・
電極、4・・・第1の保護膜、6・・・第2の保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第〕
囮 第2図 第3図
ッドを示す断面図、第2図は従来のサーマルプリントヘ
ッドを示す断面図、第3図はその要部の拡大図である。 1・・・ヘッド基体、2・・・発熱抵抗体膜、3・・・
電極、4・・・第1の保護膜、6・・・第2の保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第〕
囮 第2図 第3図
Claims (7)
- (1)ヘッド基体と、このヘッド基体上に設けられた発
熱抵抗体膜と、この発熱抵抗体膜上に設けられた電極と
、これら電極と電極開放部の発熱抵抗体膜の上に設けら
れ、電気絶縁性と耐熱性を有する第1の保護膜と、この
第1の保護膜上に設けられ、導電性と耐摩耗性を有する
第2の保護膜を備えたことを特徴とするサーマルプリン
トヘッド。 - (2)第1の保護膜がSiO_2系材料よりなり、0.
2〜2ミクロンの膜厚に形成されている特許請求の範囲
第1項記載のサーマルプリントヘッド。 - (3)第1の保護膜が蒸着により形成されている特許請
求の範囲第2項記載のサーマルプリントヘッド。 - (4)第1の保護膜がスパッタリングにより形成されて
いる特許請求の範囲第2項記載のサーマルプリントヘッ
ド。 - (5)第1の保護膜が塗布、乾燥、焼成処理により形成
されている特許請求の範囲第2項記載のサーマルプリン
トヘッド。 - (6)第2の保護膜がTiN、若しくはTiNを主成分
とする無機質により1〜3ミクロンの膜厚に形成されて
いる特許請求の範囲第1項記載のサーマルプリントヘッ
ド。 - (7)第2の保護膜がDCマグネストロンスパッタリン
グにより形成されている特許請求の範囲第6項記載のサ
ーマルプリントヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61261285A JPS63114667A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | サーマルプリントヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61261285A JPS63114667A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | サーマルプリントヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63114667A true JPS63114667A (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=17359686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61261285A Pending JPS63114667A (ja) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | サーマルプリントヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63114667A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0264045U (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-14 | ||
JP2011201190A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | サーマルプリントヘッドおよびその製造方法 |
-
1986
- 1986-10-31 JP JP61261285A patent/JPS63114667A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0264045U (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-14 | ||
JP2011201190A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | サーマルプリントヘッドおよびその製造方法 |
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