JPS62286761A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPS62286761A JPS62286761A JP61130751A JP13075186A JPS62286761A JP S62286761 A JPS62286761 A JP S62286761A JP 61130751 A JP61130751 A JP 61130751A JP 13075186 A JP13075186 A JP 13075186A JP S62286761 A JPS62286761 A JP S62286761A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- columnar structure
- thermal head
- protective film
- film
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
感熱記録方式は、騒音を発生せず保守性に優れているこ
とから、ファクシミリをはじめとして多種のプリンタに
採用されている。近年、感熱転写記録方式の実用化に伴
なってカラー記録も可能となり、この方式の重要性はま
すます高まってきている。
とから、ファクシミリをはじめとして多種のプリンタに
採用されている。近年、感熱転写記録方式の実用化に伴
なってカラー記録も可能となり、この方式の重要性はま
すます高まってきている。
本発明は、それら感熱記録方式に用いるサーマルヘッド
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術
従来のサーマルヘッドの構成について以下に説明する。
第３図はサーマルヘッド発熱体近傍の概略図、第４図は
要部断面図である。１はセラミッり等の耐熱性材質より
なる絶縁基板であり、その表面はガラス等をグルーズし
て用いることが多い。
要部断面図である。１はセラミッり等の耐熱性材質より
なる絶縁基板であり、その表面はガラス等をグルーズし
て用いることが多い。
２は発熱体、３は共通電極、４Ｈ個別電極である。
これら電極には駆動用回路が接続され、共通電極３と個
別電極４との間に発熱体２を介して通電し発熱体３を発
熱させる。そしてこの熱により当接される記録用紙等を
加熱するものである。
別電極４との間に発熱体２を介して通電し発熱体３を発
熱させる。そしてこの熱により当接される記録用紙等を
加熱するものである。
発熱体２および共通電極３２個別電極４の上には保護膜
５が形成されている。保護膜５は耐環境性および耐摩耗
性の向上を主たる目的とし、通常Ｔａ、、Ｏ，Ｓ工５Ｎ
４等の硬質膜がスパッタリング法。
５が形成されている。保護膜５は耐環境性および耐摩耗
性の向上を主たる目的とし、通常Ｔａ、、Ｏ，Ｓ工５Ｎ
４等の硬質膜がスパッタリング法。
Ｃ”／Ｄ法等の方法で形成される。
発明が解決しようとする問題点
Ｔａ２０５，５ｉ５Ｎ４等の硬質膜は、十分な耐摩耗性
を確保し、またピンホール等の欠陥による耐環境性の劣
化を防止するために膜厚５〜１０μｍのものが用いられ
ている。スパッタリング法などソ５〜１０μｍ厚みの硬
質膜を形成するためには数時間以上が必要で、製造原価
の低減に対して大きな障害となっていた。
を確保し、またピンホール等の欠陥による耐環境性の劣
化を防止するために膜厚５〜１０μｍのものが用いられ
ている。スパッタリング法などソ５〜１０μｍ厚みの硬
質膜を形成するためには数時間以上が必要で、製造原価
の低減に対して大きな障害となっていた。
またＳｉ、Ｎ４の熱拡散率は結晶性のもので０．０５ｃ
ａｌ ／ ｔｓ −ｓｓｃ −０Ｃ、非晶質では０．０
０５〜０．００８Ｃａｌ／’Ｇｌ・ｓｅａ・°Ｃ程度で
あり、金属に比べて１〜２桁低い値である。これは感熱
記録のために必要な熱エネルギー全発熱体２から記録紙
等へ伝えるのに対して大きな抵抗となる。このため記録
速度を高めるためには発熱体２の発熱量を犬きくせざる
を得す、装置の消費電力も大きくなり電源部品等のコス
トを高くする原因となってきた。また通常保護膜６は厚
み方向１面内方向に均質であるため、発熱体２の発熱量
が大きくなりすぎると３次元的な熱拡散が発生し、記録
時のにじみ現象の原因となる。このため発熱体２に加え
る電力にも制限があり、記録速度の高速化に対する課題
となっていた。
ａｌ ／ ｔｓ −ｓｓｃ −０Ｃ、非晶質では０．０
０５〜０．００８Ｃａｌ／’Ｇｌ・ｓｅａ・°Ｃ程度で
あり、金属に比べて１〜２桁低い値である。これは感熱
記録のために必要な熱エネルギー全発熱体２から記録紙
等へ伝えるのに対して大きな抵抗となる。このため記録
速度を高めるためには発熱体２の発熱量を犬きくせざる
を得す、装置の消費電力も大きくなり電源部品等のコス
トを高くする原因となってきた。また通常保護膜６は厚
み方向１面内方向に均質であるため、発熱体２の発熱量
が大きくなりすぎると３次元的な熱拡散が発生し、記録
時のにじみ現象の原因となる。このため発熱体２に加え
る電力にも制限があり、記録速度の高速化に対する課題
となっていた。
問題点を解決するための手段
以上に述べたような、Ｓｉ、Ｎ４等従来の保護膜材料の
問題点を解決する手段として、厚み方向と面内方向で熱
拡散率が異なる硬質保護膜を形成することが考えられる
。先にも少し述べた様に、比熱が同じでも結晶構造が異
なると熱拡散率は大きく変化することがすでに報告され
ている。
問題点を解決する手段として、厚み方向と面内方向で熱
拡散率が異なる硬質保護膜を形成することが考えられる
。先にも少し述べた様に、比熱が同じでも結晶構造が異
なると熱拡散率は大きく変化することがすでに報告され
ている。
ＣＴ、Ｈｉｒａｉ （チー、ヒライ） 、 Ｓ、Ｈａｙ
ａｓｈｉ （ｘス、ハヤシ） 、 Ｋ、Ｎｉ１ｈ２Ｌｒ
ａ （ケイ、ニイハラ）；ＴＨＥＲＭＡＬ ＤＩＦＦＵ
ＳＩＶＩＴＹ、５ＰＫＣＩＦＩＣＨＥＡＤ ＡＮＤ
ＴＨＥＲＭＡＬ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹＯＦ
ＣＨＥＭＩＣＡＬＬＹ ＶＡＶＯＲ−ＤＥＰＯ３ＩＴＥ
Ｄ（サーマル ディフユジビティ スペシフィツクへソ
ド アンド サーマル コンダクティビティオプ ケミ
カリ−ペイパーデボジ、テ、ド）Ｓｉ３Ｎ４．Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ Ｃａｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅｔｙ Ｂｕｌｌ
ｅｔｉｎ（アメリカン セラミック ノサエティ プレ
ティン）、５７（１２）１１２６〜１１３０（１９７８
）〕例えば完全な単結晶であれば０．１４ｃａｌ／ｚ
・Ｓａｃ ＝ °Ｃ程度の熱拡散率を示すＳｉ、Ｎ４が
、非晶質になると０．○○５Ｃａｌ／（７）・ｓｅａ・
°Ｃ程度、非晶質と単結晶が混在する場合には０．０３
ｃａｌ ／ ｃｍ −ｓ ｅｃ・°Ｃ程度と熱拡散率が
小さくなる。
ａｓｈｉ （ｘス、ハヤシ） 、 Ｋ、Ｎｉ１ｈ２Ｌｒ
ａ （ケイ、ニイハラ）；ＴＨＥＲＭＡＬ ＤＩＦＦＵ
ＳＩＶＩＴＹ、５ＰＫＣＩＦＩＣＨＥＡＤ ＡＮＤ
ＴＨＥＲＭＡＬ ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＩＴＹＯＦ
ＣＨＥＭＩＣＡＬＬＹ ＶＡＶＯＲ−ＤＥＰＯ３ＩＴＥ
Ｄ（サーマル ディフユジビティ スペシフィツクへソ
ド アンド サーマル コンダクティビティオプ ケミ
カリ−ペイパーデボジ、テ、ド）Ｓｉ３Ｎ４．Ａｍｅｒ
ｉｃａｎ Ｃａｒａｍｉｃ ５ｏｃｉｅｔｙ Ｂｕｌｌ
ｅｔｉｎ（アメリカン セラミック ノサエティ プレ
ティン）、５７（１２）１１２６〜１１３０（１９７８
）〕例えば完全な単結晶であれば０．１４ｃａｌ／ｚ
・Ｓａｃ ＝ °Ｃ程度の熱拡散率を示すＳｉ、Ｎ４が
、非晶質になると０．○○５Ｃａｌ／（７）・ｓｅａ・
°Ｃ程度、非晶質と単結晶が混在する場合には０．０３
ｃａｌ ／ ｃｍ −ｓ ｅｃ・°Ｃ程度と熱拡散率が
小さくなる。
そこで本発明は絶縁基板上に、列状に分離して形成され
た複数の発熱体と各発熱体を個別に通電発熱しうるよう
形成された電極とを有し、この電極および前記発熱体の
上に柱状構造の硬質保護膜が形成されたものであり、厚
み方向の熱拡散率は大きく面内方向には柱状粒界がある
ため熱拡散率は低下する。
た複数の発熱体と各発熱体を個別に通電発熱しうるよう
形成された電極とを有し、この電極および前記発熱体の
上に柱状構造の硬質保護膜が形成されたものであり、厚
み方向の熱拡散率は大きく面内方向には柱状粒界がある
ため熱拡散率は低下する。
作用
発熱体、電極上に柱状構造の硬質膜を効率よく形成すれ
ば、厚み方向には熱拡散率が大きく面内方向には熱拡散
率の小さな保護膜となる。これは発熱体の発熱量を大き
くして記録紙等への記録速度を高める場合の課題であっ
たにじみ現象を防止するのに効果があり、分解能がよく
高速記録に適したサーマルヘッドを作製することができ
る。
ば、厚み方向には熱拡散率が大きく面内方向には熱拡散
率の小さな保護膜となる。これは発熱体の発熱量を大き
くして記録紙等への記録速度を高める場合の課題であっ
たにじみ現象を防止するのに効果があり、分解能がよく
高速記録に適したサーマルヘッドを作製することができ
る。
実施例
本発明のサーマルヘッドの構成について以下に述べる。
第１図はサーマルヘッド発熱体近傍の要部断面図、第２
図は保護膜の拡大断面図である。
図は保護膜の拡大断面図である。
基本構成は従来のサーマルヘッドと同じで、耐熱性材質
よりなる絶縁基板ら１発熱体７．共通電極８、個別電極
９．保護膜１ｏとから構成される装従来と異なるのは、
保護膜１０が柱状構造をした例えばＳｉＨなどの硬質膜
から構成されることであり、本発明の特徴でもある。
よりなる絶縁基板ら１発熱体７．共通電極８、個別電極
９．保護膜１ｏとから構成される装従来と異なるのは、
保護膜１０が柱状構造をした例えばＳｉＨなどの硬質膜
から構成されることであり、本発明の特徴でもある。
柱状構造の硬質膜を形成する方法としては、スパッタリ
ング法、イオンブレーティング法、各種ｃｖｎ法が考え
られる。
ング法、イオンブレーティング法、各種ｃｖｎ法が考え
られる。
例えば松井ら（ＮＴＴ電気通信研究所）は、ＣＯ□レー
ザＣＶＤ法による多結晶柱状構造シリコンの堆積につい
て発表している。（昭和６１年度春季応用物理学会予稿
集３Ｐ−Ｍ−４）これは原料ガスに５ｉｎ４ｆ、用い、
ロータリーポンプで数Ｐａ以下に排気した反応室にこれ
を導入し、ＣＯ２レーザを基板に照射してシリコン膜を
堆積するものである。この方法によると、ＳｉＨ４ガス
がＣＯ２レーザを吸収するために図５に示すように２２
Ｗの高出力において８０μｍ／分という高い堆積速度が
得られている。堆積したシリコン膜は結晶欠陥検出用ラ
イト液による分析の結果、断面径１μｍ以下の柱状構造
の集合体であり、（１１０）面へ強い配向を示している
。またオージェ分析の結果では炭素、酸素等の不純物は
検出されず、ビッカース硬さが約１２００で単結晶でほ
ぼ同等であり、ラッピングなどの加工にも耐えうる強い
密着性を示すものである。
ザＣＶＤ法による多結晶柱状構造シリコンの堆積につい
て発表している。（昭和６１年度春季応用物理学会予稿
集３Ｐ−Ｍ−４）これは原料ガスに５ｉｎ４ｆ、用い、
ロータリーポンプで数Ｐａ以下に排気した反応室にこれ
を導入し、ＣＯ２レーザを基板に照射してシリコン膜を
堆積するものである。この方法によると、ＳｉＨ４ガス
がＣＯ２レーザを吸収するために図５に示すように２２
Ｗの高出力において８０μｍ／分という高い堆積速度が
得られている。堆積したシリコン膜は結晶欠陥検出用ラ
イト液による分析の結果、断面径１μｍ以下の柱状構造
の集合体であり、（１１０）面へ強い配向を示している
。またオージェ分析の結果では炭素、酸素等の不純物は
検出されず、ビッカース硬さが約１２００で単結晶でほ
ぼ同等であり、ラッピングなどの加工にも耐えうる強い
密着性を示すものである。
この方法でシリコン膜を堆積する際に、 ＳｉＨ４ガ
スに例えばＮＨ３ガスを加えると５ＬｘＮ、 （ｙ ／
ｘ＝ｏ、５〜１．３）の膜が形成される。ＮＨ３ガス
もＳｉＨ’４ ガス同様ＣＯ２レーザを吸収するために
、堆積速度はシリコン膜堆積時とかわることなくスパッ
タリング法などに比べ１００倍以上となる。またＳｉｘ
Ｎｙ膜はシリコン膜と同じように柱状構造となり、厚み
方向と面内方向とで熱拡散率が大きく異なるものである
。柱状構造となるのは堆積速度の大きいことが影響して
いると考えられる。
スに例えばＮＨ３ガスを加えると５ＬｘＮ、 （ｙ ／
ｘ＝ｏ、５〜１．３）の膜が形成される。ＮＨ３ガス
もＳｉＨ’４ ガス同様ＣＯ２レーザを吸収するために
、堆積速度はシリコン膜堆積時とかわることなくスパッ
タリング法などに比べ１００倍以上となる。またＳｉｘ
Ｎｙ膜はシリコン膜と同じように柱状構造となり、厚み
方向と面内方向とで熱拡散率が大きく異なるものである
。柱状構造となるのは堆積速度の大きいことが影響して
いると考えられる。
このようにＣＯ□レーザＣ’ｌＤ法によれば発熱体。
電極上に柱状構造のＳ １ｘＮｙ膜を堆積することがで
き、その堆積速度は従来に比べ圧倒的に大きい。
き、その堆積速度は従来に比べ圧倒的に大きい。
ＳｉｘＮｙア膜を堆積する場合、５ｉｎ４ ガスに加え
るガスは、 ＮＨ，ガスでなくても窒素を含むガスであ
れば何でもかまわない。また００２など炭素を含むガス
を混入すれば、柱状構造の５ｉＸＣアが同じ原理で堆積
される。５ｉｘＣ，もＳｉｘＮｙアと同じく硬質で耐摩
耗性に優れており、サーマルヘッドの保護膜として適し
たものといえる。
るガスは、 ＮＨ，ガスでなくても窒素を含むガスであ
れば何でもかまわない。また００２など炭素を含むガス
を混入すれば、柱状構造の５ｉＸＣアが同じ原理で堆積
される。５ｉｘＣ，もＳｉｘＮｙアと同じく硬質で耐摩
耗性に優れており、サーマルヘッドの保護膜として適し
たものといえる。
ＳｉｘＮｙ、 、 ５ＬｘＣアなどの硬質膜を堆積する
方法としては、以上述べてきたＣＯ□レーザＣｖＤ法の
他にもスパッタリング法、イオンブレーティング法。
方法としては、以上述べてきたＣＯ□レーザＣｖＤ法の
他にもスパッタリング法、イオンブレーティング法。
各種Ｃ’／Ｉ）法などが考えられ、膜の構造が柱状構造
であればサーマルヘッドの保護膜として効果的であり、
いずれの方法でもかまわない。
であればサーマルヘッドの保護膜として効果的であり、
いずれの方法でもかまわない。
発明の効果
以上に述べたように、例えばＣＯ２レーザＣＶＤ法を利
用すれば柱状構造のＳｉ 、 ＳｉｘＮｙ、 、 ５ｉ
ｘＣ，膜などの硬質膜を従来の１００倍以上の速度で堆
積することが可能となる。これをサーマルヘッドの保護
膜として応用すれば、厚み方向の熱拡散率が大きいため
に発熱体の熱を効率よく記録用紙等へ伝えるとともに、
発熱体の発熱量を大きくした時にもにじみ現像が少なく
解像度に優れたサーマルヘッドを得ることができる。ま
た堆積速度が太きいことから時間が短縮され、製造原価
も安くなる等、本発明は工業的に極めて有用である。
用すれば柱状構造のＳｉ 、 ＳｉｘＮｙ、 、 ５ｉ
ｘＣ，膜などの硬質膜を従来の１００倍以上の速度で堆
積することが可能となる。これをサーマルヘッドの保護
膜として応用すれば、厚み方向の熱拡散率が大きいため
に発熱体の熱を効率よく記録用紙等へ伝えるとともに、
発熱体の発熱量を大きくした時にもにじみ現像が少なく
解像度に優れたサーマルヘッドを得ることができる。ま
た堆積速度が太きいことから時間が短縮され、製造原価
も安くなる等、本発明は工業的に極めて有用である。
第１図は本発明の一実施例におけるサーマルへ７ド発熱
体近傍の要部断面図、第２図は本発明の図、第４図は同
要部断面図、第５図はＣＯ□レーザＣｖＤ法におけるシ
リコン膜堆積時のレーザ出力と堆積速度との関係を示す
回である。 ７・・・・・・発熱体、１０・・・・・・保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ６絶赫版 第２図
体近傍の要部断面図、第２図は本発明の図、第４図は同
要部断面図、第５図はＣＯ□レーザＣｖＤ法におけるシ
リコン膜堆積時のレーザ出力と堆積速度との関係を示す
回である。 ７・・・・・・発熱体、１０・・・・・・保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ６絶赫版 第２図
Claims (6)
- （１）絶縁基板上に、列状に分離して形成された複数の
発熱体と、各発熱体を個別に通電発熱しうるよう形成さ
れた電極とを有し、この電極および前記発熱体の上に柱
状構造の硬質保護膜が形成されたサーマルヘッド。 - （２）柱状構造の硬質保護膜が、Ｓｉ＿ｘＮ＿ｙ（ｙ／
ｘ＝０．５〜１．３）である特許請求の範囲第１項記載
のサーマルヘッド。 - （３）柱状構造の硬質保護膜が、Ｓｉ＿ｘＣ＿ｙ（ｙ／
ｘ＝０．２〜１．０）である特許請求の範囲第１項記載
のサーマルヘッド。 - （４）柱状構造の硬質保護膜が、Ｓｉ＿ｘＮ＿ｙとＳｉ
＿αＣ＿βとから構成された特許請求の範囲第１項記載
のサーマルヘッド。 - （５）柱状構造の硬質保護膜が、ＣＯ＿２レーザＣＶＤ
法で形成された特許請求の範囲第１項記載のサーマルヘ
ッド。 - （６）柱状構造の硬質保護膜が、ＳｉもしくはＳｉとＳ
ｉ＿ｘＮ＿ｙの混合物、もしくはＳｉとＳｉ＿ｘＣ＿ｙ
の混合物、もしくはＳｉとＳｉ＿ｘＮ＿ｙ、Ｓｉ＿αＣ
＿βの混合物である特許請求の範囲第１項記載のサーマ
ルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130751A JPS62286761A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61130751A JPS62286761A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286761A true JPS62286761A (ja) | 1987-12-12 |
Family
ID=15041769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61130751A Pending JPS62286761A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62286761A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59225973A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Hitachi Ltd | サ−マルヘツド |
| JPS60239359A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | 京セラ株式会社 | 炭化珪素質焼結体及びその製法 |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP61130751A patent/JPS62286761A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59225973A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Hitachi Ltd | サ−マルヘツド |
| JPS60239359A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-28 | 京セラ株式会社 | 炭化珪素質焼結体及びその製法 |
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