JPH0443050A - サーマル印字ヘッドの製造方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用性！！？］ この発明は感熱印字を行なうサーマル印字ヘッドの製造
方法に関する。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、上述したサーマル印字ヘッドにおいては、窒化
タンタル、酸化ルテニウム等の物質をスパッタや蒸着に
より被着して薄膜発熱抵抗層を形成しているので、成−
時に基板が１５０〜２００℃程度まで加熱される。その
ため、熱膨張率の高い基板では熱変形を起すので、耐熱
性の基板、例えばセラミック基板を用いなければならず
、基板のコストが高くなるという間開がある。

この発明の目的は、耐熱性を有する高価な基板を必要と
せず、安価な樹脂基板にも均一な膜厚で薄膜発熱抵抗層
を形成することのできるサーマル印字ヘッドの製造方法
を提供することである。

［！ＩＩＩを解決するための手段］ この発明は上述した目的を達成するために、樹脂基板の
他面側を冷却しながらスパッタ、蒸着等の薄膜形成装置
を用いて薄膜発熱抵抗層を形成することにある。

［作用］ この発明によれば、樹脂基板の他面側を冷却しながらス
パー２り、蒸着等の薄膜形成装置を用いて薄膜発熱抵抗
層を形成するので、耐熱性を有する高価な基板を用いる
必要がなく、ポリイミドやポリエステル等の安価な樹脂
基板を用いても、ｆＩ等熱変形を生ずることがなく、均
一な膜厚で薄膜発熱抵抗層を形成することができる。

［実施例］ 以下、第１図〜第６図を参照して、この発明の詳細な説
明する。

第１図〜第５図はサーマル印字ヘッドの製造工程を示す
、まず、第１図に示すように、フィルム基板ｌを用意す
る。このフィルム基板１はポリイミドやポリエステル等
の合成樹脂よりなる。このフィルム基板ｌ上に選択電極
２および共通電極３を離間対向させて形成する。この場
合１選択電極２および共通電極３は第５図に示すように
、フィルム基板ｌの幅方向の全域に亘って多数対向して
配列されている。また、各電極１１．１２は、ＣｕやＡ
１．もしくはその表面にＮｉ、＾Ｕ等のメツキを施した
単層または多層の金属屑よりなり、その膜厚は１０ｇｍ
程度と比較的厚く形成することにより、その幅が３０〜
７０ｕＬｍ程度と小さい場合にも大電流の導通を可能と
している。なお、選択電極２　ｔＬ、それぞれ細い帯状
に形成され、これらが等間隔、例えば１６ドｙ　）　／
　ｍ　ｍであれば、８２．５ｐｍ程度の間隔で平行に配
列されている。共通電極３は櫛型に形成されている。す
なわち、選択電極２側の一端部５は選択電極２と同じ形
状に形成され、選択電極２の各端部４から所定間隔だけ
離れて配列され、他端部６は上述した一端部５の配列方
向に沿って幅広の帯状に形成され、各一端部５が接続さ
れている。そして、選択電極２と共通電極３の対向する
端ｗＡ４．５間にポリイミド系の接着剤８を各電極２，
３の配列方向に沿って帯状に塗牟する。

次に、第２図に示すように、太さが５０ｐｍ程度のファ
イバ７を接着剤８によりフィルム基板ｌに接着する。す
ると、ファイバ７はその上部が各電極２．３の上面より
も上方に突出して設けられる。このとき、ファイバ７は
断面が円形状であるから、ファイバ７が接着剤８を押圧
すると、余分な接着剤８がファイバ７の外周面に沿って
競上がる。これにより、ファイバ７の外周と各電極２．
３の端部４．５との間に接着剤８が緩やかに傾斜して設
けられることになる。なお、ファイバｌはガラス、石英
、樹脂等からなる線状のものであり、透明であっても、
透明でなくてもよい、また、接着剤８は熱ストレスに対
して信頼性の良いポリイミド系のものが望ましいが、こ
れに限られない。

この後、＃着剤８を乾燥した上、ファイバ７上にＴａＮ
、Ｔａ２Ｎ等の窒化タンタルよりなる薄膜発熱抵抗層９
を１０００λ程度の膜厚に形成する。この場合には、メ
タルマスクを用いて形成する方法とフォトリングラフィ
技術により形成する２通りの方法がある。

前者の方法は、第３図に示すように、フィルム基板ｌ上
にメタルマスク１０を配置して窒化タンタルを被着する
方法である。この場合、メタルマスク１０には予め薄膜
発熱抵抗層９と対応する箇所に帯状の開口部１１が形成
されている。したがって、このメタルマスクｌＯをフィ
ルム基板ｌ上に配置すると、薄膜発熱抵抗層９の形成領
域のみが露出することとなる。この状態で、窒化タンタ
ルをスパッタ法により被着した上、メタルマスクｌＯを
取り除くと、メタルマスク１ｏの開口部１１と対応する
箇所にのみ窒化タンタルが電極２．３の配列方向に沿っ
て帯状に被着される。この　結果、第５図に示すように
、薄膜発熱抵抗層９がファイバ７上を乗り越え、その両
側端が電極２．３の端部４．５に接続されて形成される
。この薄膜発熱抵抗層９は特にその発熱部分がファイバ
７により他の部分よりも上方に均一な高さで突出する。

なお、窒化タンタルが被着される際には、ファイバ７と
各電極２．３の間に接着剤８が緩やかに傾斜して設けら
れているので、薄膜発熱抵抗層９が薄くても断線するこ
となく良好に形成される。

また、後者の方法は、フィルム基板ｌの全表面に窒化タ
ンタルをスパッタ法により被着し、その表面にレジスト
を塗布し、このレジストをフォトリングラフィ技術によ
りパターン形成し、このレジストをマスクとして窒化タ
ンタルの被膜をエツチングし、不要な部分を除去する方
法である。この方法でも、上述と同様に、薄膜発熱抵抗
層９を形成することができる。

ここで重要なことは、いずれの方法においても、窒化タ
ンタルをスパッタ法により被着する際には、フィルム基
板ｌを冷却装置１２で冷却しながら行なうことである。

この冷却装置１２は、フィルム基板１を載置するステン
レス製の載置台１３中に冷水等の冷却液１４が流通する
流路１５を形成した構造のものである。この冷却装置１
２を用いた実験では、冷却を行なわない場合にはフィル
ム基板１が１５０〜２００℃前後まで加熱されたが、冷
却を行なった場合には５０〜６０℃前後となり、フィル
ム基板１に何等熱変形を生ずることがなく、窒化タンタ
ルを均一かつ平坦にＪｔｌＩＩすることができた。

最後に、第４図に示すように、全表面に薄膜発熱抵抗層
９および電極２．３を保護する保護層１６を設ける。こ
の保護層１６は単層構造でもよいが、　５ｉ０２等の耐
湿用保護膜１７とＴａ２０５等の耐摩耗用保護１１１ｇ
の２Ｍ！構造が望ましい、この２層構造の保護層１６を
形成する場合には、まず、全表面ニＳｉＯ２ヲ熱酸化１
’ｊｌヤＣＶ　Ｄ　（Ｃｂｅ＋５ｉｃａｌＶａｐｏｒ　
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により成長させて耐湿用保護
膜１７を形成し、この後その表面にＴａ２０５をＣＶＤ
法により成長させて耐摩耗用保護膜１８を形成すればよ
い、この場合にも、冷却装置１１２で冷却しながら各保
護８１７．１８を形成するので、上述と同様、熱ストレ
スを抑え、各保護膜１７．１８の形成を安定した状態で
行なうことができる。

このようなサーマル印字ヘッドでは、薄膜発熱抵抗層９
の発熱部分と対応する箇所の保護膜１６が、その周囲全
域の保護膜１６よりも充分に突出して形成されるため、
薄膜発熱抵抗層９の発熱部分の記録紙等に対する紙当た
りが良くなり、印字品質が良く、鮮明な印字を行なうこ
とが可能となる。

なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない６例えば、薄膜発熱抵抗層９は窒化タンタルである
必要はなく、酸化ルテニウム（ＲＬ１０２）、あるいは
ポリシリコンにイオンをドープしたもの等でもよく、そ
の形状は帯状である必要はなく１選択電極２と共通電極
３０対向間ごとに等間隔で配列されていてもよい、しか
も、薄膜発熱抵抗層９はファイバ７上に直接形成する必
要はなく、ファイバ７上に例えば’；　ｉ０７　”ｅｙ
ポリイミド薄膜等の絶！ｉ）暦を設けた上、形成しても
よい、また、選択電極２および共通電極３はフィルム基
板１にファイバ７を接着した後に形成してもよい。

この場合には、第６図に示すようにファイバ７上に選択
電極２と共通電極３の各端部４．５を交互に配列形成し
、その上に薄膜発熱抵抗層９を電極２．３に沿って帯状
に形成すればよい、このときの発熱部分は選択電極２と
共通電極３の間の薄膜発熱抵抗層９が発熱部分となる。

さらに、薄膜発熱抵抗層９を突出させるファイバ７は、
フィルム基板ｌに溝を設けて搭載すれば、安定して設け
ることができ、しかも必ずしもファイバ７を用いる必要
はなく、５ｉ０２、ＳｉＮ等の絶縁物質を突状に成長さ
せた突状絶縁層でもよく、細部において種々変形するこ
とが可能である。

図の状態における要部平面図、Ｉｓ６図はサーマル印字
ヘッドの変形例を示す要部平面図である。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、樹脂基
板の他面側を冷却しながらスパッタ。

蒸着等の薄膜形成装置を用いて薄膜発熱抵抗層を形成す
るので、耐熱性を有する高価な基板を用いる必要がなく
、ポリイミドやポリエステル等の安価な樹脂基板を用い
ても、何等熱変形を生ずることがなく、均一な膜厚で薄
膜発熱抵抗層を形成することができる。

ｌ・・・・・・フィルム基板、２・・・・・・選択電極
、３・・・・・・共通電極、９・・・・・・薄膜発熱抵
抗層、１２・・・・・・冷却装置。

カシオ計算機株式会社 ！ス・

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の実施例を示し、第１図はフ
ィルム基板上に電極および接着剤を設けた状態の断面図
、第２図はファイバを接着した状態の断面図、第３図は
冷却しながら薄膜発熱抵抗層を形成した状態の断面図、
第４図は冷却しながら保護層を形成した状態の断面図、
第５図は第３第 図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂基板上に、選択電極、共通電極、および両電極に接
   続された薄膜発熱抵抗層を有するサーマル印字ヘッドを
   製造する方法において、 前記樹脂基板の他面側を冷却しながらスパッタ、蒸着等
   の薄膜形成装置を用いて前記薄膜発熱抵抗層を形成する
   ことを特徴とするサーマル印字ヘッドの製造方法。