JPS60255457A - サ−マルヘツドの製造方法 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 本発明は感熱印字プリンタに使用される号−マルヘソト
の製造方法に関する。

情報処理システムの出力装置として各種のプリンタが使
用されているが、その内所謂感熱印字プリンタ装置は、
高い印字速度の低騒音ノンインパクトプリンタとして賞
月されている。

（ｂ）従来の技術 第２図は本発明に係るサーマルヘッドの一部断面図で１
図示断面図によりへ、ド製造時における薄膜積層構成を
説明する。

１はヘッド基体をなすアルミナ基板、２は例えばグレー
ズ層、３は前記グレーズ層２の面にスパッタ法により厚
さ約０．０５μｍ（５００人）の窒化タンクルＴａ２Ｎ
を成膜した薄膜抵抗層、４は抵抗層３の配線（リード）
導体層であり、これは例えば真空蒸着法により、三層の
積層導体層４　（ＮｉＣｒ　；５００人、八ｕ　纂３５
００人＋　Ｃｒ　＋　３００人）である。

次に前記導体層４をフォトリソグラフィ技法により印字
ドツト形成の配線パターンが形成される。

５はスパック法により厚さ１μｍの二酸化シリコン５ｉ
ｎ２が成膜された耐酸化層、及び６は耐酸化層５上の五
酸化タンタルＴａ２０５層、もしくはＴａ２０５と５ｉ
０２との混合組成膜を厚さ４μｍ成膜した高耐熱性の耐
摩耗層である。

図示耐摩耗層６の表面側には図示されないが感外紙が当
接して、前記薄膜抵抗層３の発熱駆動によりドツト印字
がされる。

斯様な抵抗薄膜層Ｔａ２Ｎ３を有するサーマルヘソ１−
は９通常、定電圧源から供給される印字パルス電流によ
る熱パルスが加えられヘソｌ”８度６００〜７００°Ｃ
にもなることから、特に耐熱性並びに熱シヨツク耐性が
要求される。

＋ｃ＋発明が解決しようとする問題点 然しなから５本発明者らの実験的検討によれば。

例えば耐摩耗層の前記スパッタ成膜層Ｔａ２０５は。

成膜初期時、アモルファスであったものが印字熱パルス
の累積過程により結晶化が進行し、これに伴い耐摩耗層
が脆性化してクラックを誘発する。

一方Ｔａ２　Ｎは高温でアニールにより抵抗値が減少す
る。使用中の抵抗値の減少を防ぐには、予めエージング
をかければ良いがエージング中、前記Ｔａ２０５の結晶
化によりクラックが生し充分エージングをかりることが
出来ない。

ｆｄ１問題点を解決するための手段 前記の問題点に鑑み、前記スパッタ成膜層Ｔａ２０５に
対してＳｉ０２を添加した耐摩耗層６を形成のサーマル
ヘッドに対し、該ヘットを直流またはパルス電流により
アニールすることである。

（＋ｌ＋１作用 アニール手段の導入により薄膜抵抗層の経時的抵抗値変
動が少ない、然も、耐摩耗層６の脆性化によるクラ・ツ
ク誘発の少ない安定性の高いサーマルヘッドが擢供可能
となる。

（ｆｌ実施例 以下、サーマルヘット°の耐摩耗層６の成膜条件表、並
びに該成膜条件で得られたサーマルヘッドに対して試験
した抵抗値変化特性図（第１図）を参照して本発明のア
ニール手段を詳細に説明する。

次表は耐摩耗層６の四種の成膜条件表である。

耐摩耗層の成膜条件表 表中の酸素量は、ベルジャ内にアルゴン計と共に導入さ
れる０２ガスのＭ（単位記号ＳＣＣＭは、Ｓ’ｔａｎｄ
ａｒｄ　ｃａｌ／Ｍｉｎｕｔｅの略号）である。又＋４
ａ２０５Ｓｉ０２の成膜ターゲツト体は、５ｉ０２粉末
体とＴａ２０５粉末体をｍｏｌ比にして、８０：２０の
焼結体を用いたものである。

第１図特性は、耐摩耗層としてのＴａ２０５を含む四種
類のＴａ２０５　５ｉ０２の印字ヘッドに対して、初期
値Ｒに対する抵抗変化量δＲをみたものである。縦軸は
δＲ／Ｒ（％）を、横軸はパルス周期１０ｍ５　（パル
ス幅１ｍ５）の印加パルス累積数を示す。

印加パルスエネルギは、４０１ＩＩＪ／１Ｉｌｆｆ１２
である。

ヘッドに加わる前記エネルギが５０ｍＪ／ｍｍ２を超え
るとグレーズ層がガラス転移点以上の温度となって変形
するので好ましくない。

図中、試料ＡのＴａ２０５膜は抵抗変化率が一１０％ま
で下がったところで耐摩耗層の結晶化が生じ。

クラックとなり２Ｘｉ０７パルスで破損した。併し、Ｓ
ｉＯ□添加になる試料Ｂ、　Ｃ，Ｄは何れも１０’パル
スまで良好な特性を示している。

更に試料Ｂ、　Ｃ，Ｄにおいては、スパッタ中の０２量
増加にともないアニールが早くかかる傾向がみられる。

併し、０□量が０，４５ＣＣＭ　（試料Ｄ）となると１
０”パルス後に抵抗層劣化がみられた。又。

試料りは耐摩耗層形成時の最適酸素量があることを示唆
している。

第１図に示す抵抗変化率特性は、全般的にその変化率が
１０％乃至１２％まで減少し飽和する傾向がみられ、前
記試料Ｂ、　Ｃ，Ｄ特性に見られる如く耐摩耗層中の酸
素量が多いと、アニールが早期に終ることが知られる。

アニール条件としては、前記パルス駆動の他。

前記印加エネルギの最大許容レヘル５０ｍＪ　／　ｍｍ
　２を超えない等価とする直流電流によるアニールも構
わない。尚、サーマルヘットの印字所用エネルギは、感
熱紙では約３０ｍＪ／ｍｍ２．感熱転写紙の場合は約３
５ｍＪ／ｍｍ２以下であることから、実用性について問
題はない。

かような印字ヘット−のアニール手段により、初期欠陥
の除去と併せて薄膜抵抗体の安定化が有効施行される。

（ｇ１発明の効果 以上、詳細に説明した本発明サーマルヘッドの製造方法
によれば、耐熱性の良い耐摩耗層を具える安定な熱印字
ヘッドの提供が可能となる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーマルヘッドの抵抗値変化率特
性図。 第２図は本発明に係るサーマルヘッド構成概要説明用の
断面図である。 図中、ｌは基板、　２はブレース層。 ３は薄膜抵抗層、４は導体層。 ５は耐酸化層、　６は耐摩耗層 である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｆｉ＋　グレーズド基板上に２発熱抵抗層と、配線導体
   層と、耐酸化層と、耐酸化層上にＴａ２０５と５ｒＯｚ
   の耐摩耗層とを積層した熱印字ヘッドの製造方法に於い
   て、前記熱印字ヘッドを直流またはパルス電流によりア
   ニールすることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法
   。 （２）前記の耐酸化層は５ｉ０２であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘノ１の製造方
   法。