JPH0233902A - サーマルヘッドおよびその製造法 - Google Patents

サーマルヘッドおよびその製造法

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JPH0233902A
JPH0233902A JP63184356A JP18435688A JPH0233902A JP H0233902 A JPH0233902 A JP H0233902A JP 63184356 A JP63184356 A JP 63184356A JP 18435688 A JP18435688 A JP 18435688A JP H0233902 A JPH0233902 A JP H0233902A
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thermal head
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Akihiko Yoshida
昭彦 吉田
Atsushi Nishino
敦 西野
Nobuyuki Yoshiike
信幸 吉池
Yoshihiro Watanabe
善博 渡辺
Yasuhiro Takeuchi
康弘 竹内
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ、フルカラープリンタ、ワープロ
などの印字装置に用いるサーマルヘッドおよびその製造
法に関する。
従来の技術 熱転写、感熱印字方式プリンタなどの印字装置に用いら
れるサーマルヘッドとして、従来第2および第3図に示
す二つの種類のものがある。第1図に示すものは、グレ
ーズ層(20)を被覆したアルミナのような絶縁基板(
21)の上に蒸着、スパッタリングのような真空薄膜形
成プロセスにより得たTa−Siのような抵抗体層<2
2)、Nl 、Crのような電極層(23)、5I02
のような耐1酸化層(24・)、SICのような耐磨耗
層(25)をホトリソエツチング法をもちいてパターン
形成する、いわゆる薄膜型と呼ばれるものである。第3
図に示すものは基板(3・l)の上に順にグレーズ層(
30)、電極1層(62)、抵抗体層(G3)、耐磨耗
層(64)を、それぞれをペーストの印刷焼成により形
成する、いわゆる厚膜型と呼ばれるものである。
発明が解決しようとする課題 上に述べた二つの種類のサーマルヘッドはそれぞれ長所
と短所を有する。すなはち、薄、模型サーマルヘッドは
抵、抗体形状(面積、厚さなど)が各ドツト間で均一で
ありその熱容量が均一であることから印字の時の紙への
熱の伝達が均一に行われる。また各抵抗体の抵抗値もあ
るレベルまでは均一なものが得られ、総合的に見て印字
品質の優れたサーマルヘッドである。抵抗体層の厚さが
薄く1000−5000Aであることから熱容量が小さ
く、パルス印加ON、OFF時の抵、抗体温度の立ち上
がり、立ち下がり時定数は優れたものになり印字発熱効
率も高い。しかしながら従来の薄膜型では抵抗値のばら
つきは±5%以下にすることは難しく、さらに優れた印
字品質を望むことは困難である。また薄膜プロセスのた
めの設備コスト、バッチ生産など生産性、低コスト化の
点から解決するべき問題点が多い。
一方、厚膜型サーマルヘッドは印刷、焼成法を用いるこ
とから設備コストが低いこと、連続生産が容易なことな
ど利点が多いが、抵抗体層が酸化ルテニウム粉末などの
金属・酸化物へ粉末とガラスフリットとの混合物から成
るペーストを印刷、焼成して形成したものであることか
ら抵抗体層中の金属酸化物層の均一分散が得られに<<
、ドツト間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困・難
である。厚膜型サーマルヘッドでは過負荷トリミング法
によってこの抵抗値ばらつきを±1%・以下にすること
が可能である。しかしながら一つのドツトの中のミクロ
な電流パスに注目するとトリミングの不均一性などが要
改善点として残されている。これらの短所は、厚膜抵抗
体層の大きな熱容量に起因するところ大であり、発熱印
字の時の時定数が大きいこと、印字熱効率が悪いこと、
印字品質が悪いことなど、の結果に至っている。
本発明は、サーマルヘッドの印字時定数、熱効率、およ
び印字品質の改善を目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、金属の有機化合物を出発原料とし、これの分
解によって得られた厚さ3.0μ以下の抵抗体層を有す
るサーマルヘッドおよびその製造法である。
作用 本発明によれば、ペーストの印刷分解焼成法によって厚
さが3.0μ以下の抵抗体層を得ることができ、これを
発熱電体として用いたサーマルヘッドは、熱効率、印字
ON、OF、F、時定数、印字品質の優れたものとなる
実施例 以下に図面に従って本発明の具体的な実施例を示す。
(実施例1) 厚さ0.8mmのグレーズアルミナ基板の上に金の有機
金属化合物ペーストの印刷1焼、成、ホトリソエツチン
グによって電、極−層を形成する。このうえに印刷焼成
法によってライン状の抵、抗1体層を形成する。
印刷に用いた抵、抗体ペーストは、ルテニウムの脂肪酸
エステル(炭素、数7で液体)、P、b、B、Si,そ
れぞれの脂肪酸エステル、エチルセルロース、テルピネ
オールの混合組4成ペーストである。最、後に硼、珪酸
鉛系ガラスペーストの印・側坑、成により耐I磨耗層を
形成した。
(実施例2) 実施例1のルテニウムの有機化合物として炭素数が20
の固体状レジネートを用いた。
(実施例3) 実施例1のルテニウムの脂、肪、酸エステルの替わりに
ルテニウムの多環有機化合物を用いた。
(実施例4) ルテニウムの多環有機化合物と実施・例1で用いたペー
ストとの混合ペーストを印−側坑。成した。
(実施例5) ルテニ°ウムの固体状II鵬肪酸エステル(炭素数7)
ルテニウムの液状脂、肪酸エステル(炭素数20 ) 
、Pb 。
Si,B、  それぞれのアルコラート、エチルセルロ
ス、テルピネオールの混合ペーストを印・刷、焼成して
抵抗体層とした。他は実施例1と同じ。
(実施例6) 実施例−1と同じ抵抗体層を形成しこの抵抗体層の上に
スパッタリング法により炭化硅素膜(厚さ3μm)を形
成して耐、磨耗層とする。
(実施例7) 実施例1と同じ抵1抗体層を形成し、この抵抗体層の上
に、Si,B、P、b  それぞれの・脂、肪酸エステ
ル(炭素数10)、炭化硅素隻粉末(平均粒径0.5μ
m)、エチルセルロース、テルピネオールの混合ペース
トの印刷焼成によって耐6磨、耗層(、厚さ2.0μm
、)を形成する。
(実施例8) ホーロ基板の上に金のレジネートの印刷焼成およびホト
リソエツチング法により電極パターンを形成する。実施
1例1で用いたものと同じルテニウムの有機化合物を含
、むペーストを印僧Jする。印・制帽は200μm0 
 これを第1図に示す装置を用いて水蒸気雰囲気中で熱
分〉解する。温・度は8.00℃、水蒸気分圧は100
m+nHgである。(+)、(2)、(3)、(,4,
)、(5)、(G)、はそれぞれ加熱用電気ヒータ、石
英炉心管、水蒸気供給装置、試料、温度側・御器、酸素
および窒素からなるキャリアガスボンベである。
(実施例9) 紫外線により分・解し酸化物となるルテニウムの有機化
合物と、同じく紫外線により分・解し酸化物となるSi
,Pb、B、の有・硫化合物と、テルピネオール、エチ
ルセルロース、の混合ペーストラ印刷t ル。
続いてこれに紫外線を照射しRuO2−5I02−Pb
O−B203層とする。耐磨耗層として実施例6と同じ
方法で炭化硅素層を形成する。
表に本発明の実施貴によるサーマルヘッドの特性を示す
。表中の比較例1は抵抗ペーストとして酸化ルテニウム
粉末と畢珪酸ガラスフリットとエチルセルローズとター
ピネオールとの混合ペーストを用いたもので、その他の
構拳成および材料は美本l)パルス電圧Q、IEiW/
dot32msec/cyclel/4duty立上り
4m5ec時の時定数束2)同条件で立下り4m5ec
時の時定数*3)  0D=1.0時の入力Iネルキ゛
−IGmsec/cyclel/4duty雄側1と同
じである。また比較例2は薄膜プロセスにより制作した
サーマルヘッドである。
発明の効果 以上のように、本発明によれば従来の様なガラスフリッ
トをバインダに用いないためにその厚さの非常に薄い抵
抗体層を得ることができる。このため抵抗体層の熱容量
が薄膜プロセスによるものと同等になるため印字の時の
ON、OFF時定数、印字熱効率、印字品質、いずれの
点ても優れた特性を有するサーマルヘッドが低コストで
連続的に生産できる。
【図面の簡単な説明】
のサーマルヘッドの構令成図である。 1・・加熱用電気ヒータ、2・・石英炉心管、3・水蒸
気供給装置、4・・試料、5・・温度制御器、6・・キ
ャリアガスボンベ。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属の有機化合物を出発原料とし、この出発原料
    の分解反応によって得られた厚さ3.0μ以下の発熱抵
    抗体層を有するサーマルヘッドの製造法。
  2. (2)金属が白金族元素、金、銀、ニッケル、クロム、
    シリコン、ゲルマニウム、タンタル、アルミニウム、ジ
    ルコニウム、チタン、硼素、ビスマス、バナジウム、鉛
    から選ばれたものであること特徴とする請求項1記載の
    サーマルヘッドの製造法。
  3. (3)金属の有機化合物が炭素数が20までの低級脂肪
    酸のエステル、アルコラート、メルカプチド、多環式有
    機金属化合物、その他のレジネート、ロジネートの単体
    もしくはこれらの混合物であることを特徴とする請求項
    1記載のサーマルヘッドの製造法。
  4. (4)金属の有機化合物が室温において液体状、固体状
    または両者の混合物であることを特徴とする請求項1記
    載のサーマルヘッド製造法。
  5. (5)分解が、熱エネルギによるもの、光エネルギによ
    るもの、化学反応によるもの、のいずれか一つまたはこ
    れらの併用によるもであることを特徴とする請求項1記
    載のサーマルヘッドの製造法。
  6. (6)分解が20mmHg以上の水蒸気雰囲気中で行わ
    れることを特徴とする請求項1記載のサーマルヘッドの
    製造法。
  7. (7)耐磨耗層が蒸着、スパッタリング、CVD,など
    による炭化硅素、窒化硅素、Si−N−O膜、炭素膜の
    いずれかであることを特徴とする請求項7記載のサーマ
    ルヘッドの製造法。
  8. (8)耐磨耗層がSi,B,Pbなどの元素の有機化合
    物を出発原料とし、これの分解により得られたものであ
    ることを特徴とする請求項7記載のサーマルヘッドの製
    造法。
  9. (9)耐磨耗層がSi,Pb,B,の有機化合物、Si
    C,SiN,TiC粉末、を少なくとも含む混合ペース
    トを出発原料とし、これの分解により得られたものであ
    ることを特徴とする請求項7記載のサーマルヘッドの製
    造法。
  10. (10)金属の有機化合物を出発原料とし、この出発原
    料の分解反応によって得られた厚さ3.0μ以下の発熱
    抵抗体層を有するサーマルヘッド。
  11. (11)発熱抵抗体層の上に厚さ5.0μm以下の耐磨
    耗層を有することを特徴とする請求項10記載のサーマ
    ルヘッド。
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