JPH07132631A - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
- Publication number
- JPH07132631A JPH07132631A JP5306016A JP30601693A JPH07132631A JP H07132631 A JPH07132631 A JP H07132631A JP 5306016 A JP5306016 A JP 5306016A JP 30601693 A JP30601693 A JP 30601693A JP H07132631 A JPH07132631 A JP H07132631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- element layer
- substrate
- thermal head
- carbon
- 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.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 51
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 18
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 acetylene (C 2 H 2 ) Chemical class 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N methylsilane Chemical compound [SiH3]C UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCZQFJFZMMALHB-UHFFFAOYSA-N tetraethylsilane Chemical compound CC[Si](CC)(CC)CC VCZQFJFZMMALHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、耐磨耗性および耐熱性
と熱応答性とに優れた感熱記録用サーマルヘッドに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal recording thermal head which is excellent in abrasion resistance, heat resistance and thermal response.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、サーマルヘッドは、基板と、当該
基板上に形成された熱応答性の良い発熱体層と、当該発
熱体層に電流を供給する電極と、前記発熱体層が感熱記
録用紙によって磨耗するのを防ぐ耐磨耗および耐熱性部
材からなる保護膜とから構成されていた。そして、サー
マルヘッドにおける発熱体層の表面は、感熱記録用紙と
絶えず摩擦接触するため、発熱体層部分を保護する耐磨
耗性、耐熱性のより優れた部材が要望されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a thermal head has a substrate, a heating element layer having good thermal response formed on the substrate, an electrode for supplying a current to the heating element layer, and the heating element layer. It is composed of a protective film made of a wear-resistant and heat-resistant member that prevents the paper from being worn away. Since the surface of the heating element layer in the thermal head is constantly in frictional contact with the heat-sensitive recording paper, there is a demand for a member which protects the heating element layer portion and which is superior in wear resistance and heat resistance.
【０００３】以下、従来例におけるサ−マルヘッドの具
体例を示す。図１（Ａ）は従来用いられていたサ−マル
ヘッドの縦断面図を示す。図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示
すＢ−Ｂ’の断面図を示す。図１（Ｃ）は図１（Ａ）に
示すＣ−Ｃ’の断面図を示す。図１（Ａ）において、基
板特にセラミック基板(1) 上には、ガラス層(2) が形成
されている。そして、ガラス層(2) 上には、発熱体層
(3) が形成されている。また、電極(4) および(4')は、
発熱体層(3) 上において、所定間隔を置いて配置されて
いる。そして、電極(4) および(4')と発熱体層(3) の上
には、耐摩耗層(5) が形成されている。また、図１
（Ｃ）に示す如く、感熱記録用紙がこすられる部分は、
発熱体層(3) 上に接して耐摩耗層(5) が設けられてい
る。A specific example of the thermal head in the conventional example will be shown below. FIG. 1A shows a vertical cross-sectional view of a thermal head which has been conventionally used. FIG. 1B shows a cross-sectional view of BB ′ shown in FIG. FIG. 1C shows a cross-sectional view of CC ′ shown in FIG. In FIG. 1 (A), a glass layer (2) is formed on a substrate, particularly a ceramic substrate (1). And on the glass layer (2), the heating element layer
(3) is formed. The electrodes (4) and (4 ') are
The heating element layers (3) are arranged at a predetermined interval. A wear resistant layer (5) is formed on the electrodes (4) and (4 ') and the heating element layer (3). Also, FIG.
As shown in (C), the area where the thermal recording paper is rubbed is
A wear resistant layer (5) is provided in contact with the heating element layer (3).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、サーマルヘッドの発熱体層部分と感熱記録用紙と
の間に、耐磨耗性および耐熱性を有する保護膜が存在す
る。そして、発熱体層部分の熱は、耐磨耗性および耐熱
性の保護膜を介して、感熱記録用紙に伝達されるので、
その応答速度がある程度以上高くできないという問題を
有した。In the above prior art, a protective film having abrasion resistance and heat resistance exists between the heat generating layer portion of the thermal head and the thermal recording paper. Then, the heat of the heating element layer portion is transferred to the thermosensitive recording paper through the abrasion-resistant and heat-resistant protective film,
There was a problem that the response speed could not be increased beyond a certain level.
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、最も高い耐摩耗性を有する炭素または炭素
を主成分とする材料、並びに耐熱性に優れた珪素を主成
分とする材料によりサーマルヘッドの発熱体層を形成す
ることをその目的とする。すなわち、本発明は、感熱記
録用紙に対する熱応答速度を悪くしている耐磨耗性およ
び耐熱性を有する保護膜を不要としたサーマルヘッドを
提供することを目的とする。The present invention is intended to solve the above problems, and is carbon or a material containing carbon as the main component, which has the highest wear resistance, and a material containing silicon as the main component, which is excellent in heat resistance. The purpose is to form the heating element layer of the thermal head. That is, it is an object of the present invention to provide a thermal head that does not require a protective film having abrasion resistance and heat resistance that deteriorates the thermal response speed to a thermosensitive recording paper.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のサ−マルヘッドは、基板(1) と、当該基板
(1) 上に形成され、共有結合をした炭素を主成分とする
発熱体層(3) と、当該発熱体層(3) に電流を供給する電
極(4) とから構成される。In order to achieve the above object, a thermal head of the present invention comprises a substrate (1) and a substrate (1)
(1) It is composed of a heating element layer (3) formed on the above and having carbon as a main component to be covalently bonded, and an electrode (4) supplying an electric current to the heating element layer (3).
【０００７】また、本発明のサ−マルヘッドは、基板
(1) と、当該基板(1) 上に形成され、共有結合をした珪
素を主成分とする発熱体層(3) と、当該発熱体層(3) に
電流を供給する電極(4) とから構成される。The thermal head of the present invention is a substrate
(1), a heating element layer (3) formed on the substrate (1) and containing silicon as a main component and covalently bonded, and an electrode (4) for supplying a current to the heating element layer (3). Composed of.
【０００８】また、本発明のサ−マルヘッドは、基板
(1) と、当該基板(1) 上にグレイズされたガラス層(2)
と、当該ガラス層(2) 上に形成され、共有結合をした炭
素を主成分とする発熱体層(3) と、当該発熱体層(3) に
電流を供給する電極(4) とから構成される。The thermal head of the present invention is a substrate
(1) and a glaze glass layer (2) on the substrate (1)
And a heating element layer (3) formed on the glass layer (2) and containing carbon as a main component and having a covalent bond, and an electrode (4) supplying an electric current to the heating element layer (3). To be done.
【０００９】さらに、本発明のサ−マルヘッドは、基板
(1) と、当該基板(1) 上にグレイズされたガラス層(2)
と、当該ガラス層(2) 上に形成され、共有結合をした珪
素を主成分とする発熱体層(3) と、当該発熱体層(3) に
電流を供給する電極(4) とから構成される。Further, the thermal head of the present invention comprises a substrate
(1) and a glaze glass layer (2) on the substrate (1)
And a heating element layer (3) formed on the glass layer (2) and containing covalently bonded silicon as a main component, and an electrode (4) supplying current to the heating element layer (3). To be done.
【００１０】[0010]
【作 用】本発明のサ−マルヘッドは、炭素または珪
素の主成分どうしの共有結合が強い保護膜を兼ねた発熱
体層が形成されている。そして、上記発熱体層は、耐磨
耗性および耐熱性に優れているため、熱応答性を悪くし
ていた保護膜が不要になった。また、基板上にグレイズ
されたガラス層を設けると、発熱体層の形成が容易にな
ると共に、保温性が良く、サ−マルヘッドの経年変化に
よる劣化が少なくなる。[Operation] In the thermal head of the present invention, the heating element layer is formed, which also serves as a protective film in which the main components of carbon or silicon have strong covalent bonds. Further, since the heat generating layer has excellent wear resistance and heat resistance, the protective film, which had a poor thermal response, is no longer necessary. Further, by providing a glaze glass layer on the substrate, it becomes easy to form the heating element layer, the heat retaining property is good, and the deterioration of the thermal head due to aging is reduced.
【００１１】[0011]
【実 施 例】本発明は、基板上に非晶質を有する炭素
または珪素を主成分とする発熱体層が設けられたことを
特徴とするサーマルヘッドであり、この実施例について
説明する。先ず、セラミック基板上には、グレイズされ
たガラス層が形成される。そして、このガラス層上に
は、非晶質（アモルファス) または５Åないし20Åの大
きさの微結晶性を有する半非晶質（セミアモルファス）
半導体層が形成される。これらの非晶質または半非晶質
半導体層を得るために、たとえばプラズマ気相法を採用
し、図示されていない反応容器内は、温度100℃ないし4
50℃好ましくは200℃ないし350℃、圧力0.01torrないし
10torr、直流高周波500KHzないし50MHzまたはマイクロ
波（たとえば、2.45GHzの周波数の電磁エネルギー）が
印加された状態で、反応性気体として、珪素または炭素
を主成分とする材料を前記反応容器内に挿入する。[Examples] The present invention is a thermal head characterized in that a heat generating layer containing amorphous carbon or silicon as a main component is provided on a substrate. This example will be described. First, a glaze glass layer is formed on a ceramic substrate. Amorphous or semi-amorphous having a crystallinity of 5Å to 20Å on the glass layer.
A semiconductor layer is formed. In order to obtain these amorphous or semi-amorphous semiconductor layers, for example, a plasma vapor phase method is adopted, and the temperature inside the reaction vessel (not shown) is 100 ° C to 4 ° C.
50 ° C, preferably 200 ° C to 350 ° C, pressure 0.01 torr
A material having silicon or carbon as a main component is inserted as a reactive gas into the reaction vessel under a condition of 10 torr, direct current high frequency 500 KHz to 50 MHz or microwave (for example, electromagnetic energy having a frequency of 2.45 GHz). .
【００１２】反応性気体、たとえばエチレン、プロパン
等の炭化水素ガスは、ア−ク放電を発生させてプラズマ
化し、かかる電磁エネルギーにより気化し、活性化し、
分解せしめ、前記基板上に非晶質または半非晶質半導体
層が得られる。さらに、非晶質または半非晶質半導体層
は、元々ある程度の導電性を有するが、さらに導電性
（抵抗性）とするために、III 価またはＶ価の不純物が
添加されて、炭素を主成分とする導電性（抵抗性）被
膜、または珪素を主成分とする導電性（抵抗性）被膜と
なる。かかるプラズマ気相法により形成された炭素被膜
は、そのエネルギーバンド幅が2.3eV 以上代表的には３
eVを有する。また、炭素被膜の熱伝導率は、2.5 以上代
表的には5.0(W/cm deg) とダイヤモンドの6.60(W/ cm d
eg) に近いきわめてすぐれた高い値を有する。さらに、
上記炭素被膜または珪素被膜は、ビッカ−ス硬度4500kg
/mm2以上、特に、6500kg/mm2というダイヤモンド類似の
硬さを有するきわめて優れた特性を見出した。A reactive gas, for example, a hydrocarbon gas such as ethylene or propane is turned into plasma by generating arc discharge, and is vaporized and activated by the electromagnetic energy.
After decomposition, an amorphous or semi-amorphous semiconductor layer is obtained on the substrate. Further, the amorphous or semi-amorphous semiconductor layer originally has a certain degree of conductivity, but in order to make it more conductive (resistive), a valence III or V valence impurity is added to mainly contain carbon. It becomes a conductive (resistive) film containing a component or a conductive (resistive) film containing silicon as a main component. The carbon film formed by such a plasma vapor phase method has an energy band width of 2.3 eV or more, typically 3
have eV. The thermal conductivity of the carbon coating is 2.5 or more, typically 5.0 (W / cm deg) and 6.60 (W / cm d of diamond.
It has a very high value close to eg). further,
The above carbon or silicon coating has a Vickers hardness of 4500 kg.
It has been found that an extremely excellent property having a hardness similar to diamond of not less than / mm 2 and especially 6500 kg / mm 2 .
【００１３】本出願人は、この特性に着目して、この炭
素被膜または珪素被膜をサ−マルヘッドに適用して、優
れた耐摩耗性、耐熱性で感熱高速応答性を有する発熱体
層を得ることができた。さらに、本実施例の炭素被膜ま
たは珪素被膜は、かかる非晶質または半非晶質の450℃
以下で作られた炭素被膜中に、III 価またはＶ価の不純
物であるホウ素またはリンが0.1 モル％ないし３モル％
の濃度に添加されると、10-2（Ωcm) -1ないし10-6（Ω
cm) -1の電気伝導度を有した。したがって、上記機械的
および電気的特性を有する炭素被膜または珪素被膜をサ
−マルヘッドの発熱体層とした場合、当該発熱体層は、
耐摩耗性および耐熱性を有する保護が不要になる。The present applicant pays attention to this characteristic and applies this carbon coating or silicon coating to a thermal head to obtain a heating element layer having excellent wear resistance, heat resistance and heat-sensitive high-speed response. I was able to. Furthermore, the carbon coating or the silicon coating of this example has such an amorphous or semi-amorphous temperature of 450 ° C.
Boron or phosphorus, which is a III- or V-valent impurity, is contained in the carbon film formed below in an amount of 0.1 mol% to 3 mol%.
10 -2 (Ωcm) -1 to 10 -6 (Ω
cm) -1 . Therefore, when the carbon coating or the silicon coating having the above mechanical and electrical characteristics is used as the heating element layer of the thermal head, the heating element layer is:
It eliminates the need for wear and heat resistant protection.
【００１４】本実施例における反応性気体は、炭化水
素、たとえばアセチレン（C2H2）、メタン系炭化水素
（CnH2n+2)等の気体または珪素を一部に含んだ場合、テ
トラメチルシラン（(CH3)4Si）、テトラエチルシラン
（(C2H5)4Si ）等を用いてもよい。前者にあっては、炭
素に水素が30モル％以下、特に、半非晶質とすると、0.
01モル％ないし 5モル％と低く存在しつつも炭素どうし
の共有結合が強くダイヤモンドと類似の物性を有してい
た。また、後者にあっては、水素が0.01モル％ないし20
モル％を含み、さらに珪素を炭素の１／３ないし１／４
含むいわゆる炭素過剰の炭化珪素であり、主成分を炭素
としている前記と類似材料（光学的エネルギーバンド幅
Eg＞2.3eV 代表的には3.0eV)であった。In the present embodiment, the reactive gas is a gas such as a hydrocarbon such as acetylene (C 2 H 2 ), a methane-based hydrocarbon (C n H 2n + 2 ), or the like. Methylsilane ((CH 3 ) 4 Si), tetraethylsilane ((C 2 H 5 ) 4 Si) or the like may be used. In the former case, the hydrogen content of carbon is 30 mol% or less, and especially when it is semi-amorphous, it is 0.
Despite being as low as 01 mol% to 5 mol%, the covalent bonds between carbons were strong and had physical properties similar to diamond. In the latter case, the hydrogen content is 0.01 mol% to 20%.
Mol%, and silicon is 1/3 to 1/4 of carbon.
It contains so-called carbon-rich silicon carbide and contains carbon as its main component and similar materials (optical energy band width).
Eg> 2.3eV (typically 3.0eV).
【００１５】（実施例１）この実施例は、珪素を主成分
とするサ−マルヘッドの発熱体層をプラズマ気相法を用
いて形成させたものである。サーマルヘッドの発熱体層
は、形成される被膜がより導電性（抵抗性）または半導
体性とするため、形成される被膜にIII 価またはＶ価の
不純物、たとえばホウ素またはリンが添加された。そし
て、発熱体層は、不純物を添加するための不純物気体／
珪化物気体が0.01％以下に添加されて非晶質または半非
晶質の珪素被膜となった。すなわち、発熱体層となる珪
素被膜は、出発物質としてシラン（SinH2n+2n≧１) 四
フッ化珪素を用い、100℃ないし450℃、たとえば200℃
ないし350℃にて形成された。上記珪素被膜を形成する
際の高周波エネルギーは、13.56MHzで10Ｗないし50Ｗの
場合、非晶質が、または50Ｗないし200 Ｗの場合、半非
晶質が形成された。(Embodiment 1) In this embodiment, a heating element layer of a thermal head containing silicon as a main component is formed by using a plasma vapor phase method. In the heating element layer of the thermal head, the coating formed is made more conductive (resistive) or semiconducting, so that the coating formed is doped with III- or V-valent impurities such as boron or phosphorus. And, the heating element layer is formed of an impurity gas for adding impurities /
A silicide gas was added to 0.01% or less to form an amorphous or semi-amorphous silicon film. That is, the silicon film to be the heating element layer uses silane (Si n H 2n + 2 n ≧ 1) silicon tetrafluoride as a starting material, and the temperature is 100 ° C. to 450 ° C., for example 200 ° C.
Formed at ˜350 ° C. The high-frequency energy at the time of forming the silicon film at 13.56 MHz was amorphous at 10 W to 50 W or semi-amorphous at 50 W to 200 W.
【００１６】III 価の不純物は、たとえばホウ素をB2H6
用いて、またＶ価の不純物は、たとえばリンをPH3 を用
いて、前記した比の如く微少なド−プまたはノンド−プ
をして用いた。形成された珪素被膜中には、水素が20モ
ル％以下に含有していたが、発熱させることにより、外
部に放出されてしまった。本実施例のように珪素を主成
分とする発熱体層よりなるサーマルヘッドは、高い耐熱
性を有することが特徴である。さらに、本実施例は、プ
ラズマ気相法を用いるため、基板温度が100℃ないし450
℃代表的には250℃ないし400℃、特に300 ℃という従来
の被膜形成方法で考えるならば低い温度で可能である。The trivalent impurities are, for example, boron and B 2 H 6
As for the V-valent impurities, for example, phosphorus was used with PH 3 , and a slight doping or non-doping was used according to the above-mentioned ratio. Hydrogen was contained in the formed silicon coating in an amount of 20 mol% or less, but it was released to the outside when it was heated. The thermal head including a heating element layer containing silicon as a main component as in this example is characterized by high heat resistance. Further, since the plasma vapor phase method is used in this embodiment, the substrate temperature is 100 ° C. to 450 ° C.
C., typically 250.degree. C. to 400.degree. C., especially 300.degree.
【００１７】特に、基板温度が 500℃以下であること
は、基板材料としてガラスを用いる時、その熱膨張の歪
を少なくし、従来の高温処理による基板の反り等の大き
な欠点を防ぐことができた。そのため、これまでのサ−
マルプリンタの発熱部が１mmあたり６本しか作れなかっ
たが、これを24本にまで高めることができるようになっ
た。そのため、基板材料の選定に大きな自由度を得、低
価格化にきわめてすぐれた特徴を有する。本実施例は、
プラズマ気相法を用いた場合について述べたが、発熱体
層が耐熱性を得られる限り、イオンプレ−ティング、そ
の他のプラズマ、電磁エネルギー、またはレ−ザ等の光
エネルギーを用いてもよい。In particular, when the substrate temperature is 500 ° C. or less, when glass is used as the substrate material, the strain of thermal expansion can be reduced, and major defects such as warpage of the substrate due to conventional high temperature treatment can be prevented. It was Therefore, the existing services
We could make only 6 heat-generating parts per 1 mm for the Maruprinter, but now we can increase this to 24. Therefore, it has great flexibility in selecting a substrate material and has an excellent feature in cost reduction. In this example,
Although the case where the plasma vapor phase method is used has been described, ion plating, other plasma, electromagnetic energy, or light energy such as a laser may be used as long as the heat generating layer can obtain heat resistance.
【００１８】（実施例２）本実施例は、炭素を主成分と
するサ−マルヘッドの発熱体層をプラズマ気相法を用い
て形成させたものである。炭素被膜は、より導電性（抵
抗性）または半導体性であるため、III 価またはＶ価の
不純物、たとえばホウ素またはリンが添加された。そし
て、発熱体層は、不純物を添加するための不純物気体／
炭化物気体が0.01％ないし3％添加され、抵抗性または
半導体性の炭素を主成分として形成される。すなわち、
炭素被膜は、出発物質としてアセチレンを用い、ここに
B2H6／C2H2＝0.01％ないし３％、PH3 ／C2H2＝0.01％な
いし３％として形成された。その結果、形成された炭素
被膜は、電気伝導度が10-8( Ωcm）-1ないし10-4( Ωc
m）-1であった。(Embodiment 2) In this embodiment, a heating element layer of a thermal head containing carbon as a main component is formed by using a plasma vapor phase method. Carbon coatings are more conductive (resistive) or semiconducting, so III- or V-valent impurities such as boron or phosphorus were added. And, the heating element layer is formed of an impurity gas for adding impurities /
Carbide gas is added by 0.01% to 3% to form resistive or semiconducting carbon as a main component. That is,
The carbon coating uses acetylene as the starting material and
It was formed as B 2 H 6 / C 2 H 2 = 0.01% to 3% and PH 3 / C 2 H 2 = 0.01% to 3%. As a result, the formed carbon film has an electric conductivity of 10 -8 (Ωcm) -1 to 10 -4 (Ωc
m) -1 .
【００１９】このように炭素を主成分とする被膜をサー
マルヘッドの発熱体層として用いた場合、発熱体層自身
がダイヤモンドに匹敵する硬度を持っているので耐摩耗
性を高めるための保護膜が不要になる。よって、上記炭
素被膜を用いたサーマルヘッドは、耐磨耗性の保護膜が
不要であるため、感熱の応答速度を飛躍的に高めること
ができた。本実施例は、プラズマ気相法により発熱体層
が形成されるので、従来の気相法で形成された温度より
も 300℃ないし500℃も低い500℃以下の温度になる。し
たがって、基板材料は、その選定に大きな自由度が得ら
れ、サーマルヘッドを低価格化にすることができる。本
実施例は、プラズマ気相法について主として述べたが、
耐摩耗性が得られる限りにおいて、イオンプレ−ティン
グ、その他のプラズマ、電磁エネルギー、またはレ−ザ
等の光エネルギーを用いてもよい。When the coating film containing carbon as the main component is used as the heating element layer of the thermal head as described above, the heating element layer itself has hardness comparable to that of diamond, so that a protective film for enhancing wear resistance is provided. It becomes unnecessary. Therefore, the thermal head using the above carbon coating does not require a wear-resistant protective film, so that the heat-sensitive response speed can be dramatically increased. In this example, since the heating element layer is formed by the plasma vapor phase method, the temperature is 500 ° C. or lower, which is 300 ° C. to 500 ° C. lower than the temperature formed by the conventional vapor phase method. Therefore, a great degree of freedom can be obtained in selecting the substrate material, and the cost of the thermal head can be reduced. Although the present embodiment mainly describes the plasma vapor phase method,
Light energy such as ion plating, other plasma, electromagnetic energy, or laser may be used as long as abrasion resistance is obtained.
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、サ−マルヘッドの発熱
体層に高い耐磨耗性および高い耐熱性を持たせたため、
発熱体層を保護する被膜が不要となり、発熱体層から感
熱記録用紙への熱応答性が良くなった。また、本発明に
よれば、基板上にグレイズされたガラス層が形成されて
いるため、ガラス層と発熱体層とが馴染み易く、温度変
化に対して発熱体層を保護する。したがって、グレイズ
されたガラス層は、サ−マルヘッドの経年変化に対する
特性の劣化を防止する。According to the present invention, since the heat generating layer of the thermal head has high wear resistance and high heat resistance,
The coating for protecting the heating element layer is no longer required, and the thermal response from the heating element layer to the thermal recording paper is improved. Further, according to the present invention, since the glaze glass layer is formed on the substrate, the glass layer and the heating element layer are easily compatible with each other, and the heating element layer is protected against a temperature change. Therefore, the glazed glass layer prevents deterioration of the characteristics of the thermal head due to aging.
【図１】（Ａ）は従来用いられていたサ−マルヘッドの
縦断面図を示す。（Ｂ）は（Ａ）に示すＢ−Ｂ’の断面
図を示す。（Ｃ）は（Ａ）に示すＣ−Ｃ’の断面図を示
す。FIG. 1A is a vertical sectional view of a conventionally used thermal head. (B) shows a cross-sectional view of BB ′ shown in (A). (C) shows the sectional view of CC ′ shown in (A).
１・・・基板 ２・・・ガラス層 ３・・・発熱体層 ４、４’・・・電極 ５・・・耐磨耗層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... Glass layer 3 ... Heating element layer 4, 4 '... Electrode 5 ... Abrasion resistant layer
Claims (4)
する発熱体層と、 当該発熱体層に電流を供給する電極と、 から構成されることを特徴とするサーマルヘッド。1. A substrate, a heating element layer formed on the substrate and containing covalently bonded carbon as a main component, and an electrode for supplying an electric current to the heating element layer. Thermal head.
する発熱体層と、 当該発熱体層に電流を供給する電極と、 から構成されることを特徴とするサーマルヘッド。2. A substrate, a heating element layer formed on the substrate and containing covalently bonded silicon as a main component, and an electrode for supplying an electric current to the heating element layer. Thermal head.
分とする発熱体層と、 当該発熱体層に電流を供給する電極と、 から構成されることを特徴とするサーマルヘッド。3. A substrate, a glaze glass layer on the substrate, a heating element layer formed on the glass layer and containing covalently bonded carbon as a main component, and an electric current is supplied to the heating element layer. A thermal head comprising:
分とする発熱体層と、 当該発熱体層に電流を供給する電極と、 から構成されることを特徴とするサーマルヘッド。4. A substrate, a glaze glass layer on the substrate, a heating element layer formed on the glass layer and containing covalently bonded silicon as a main component, and a current is supplied to the heating element layer. A thermal head comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306016A JP2639622B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5306016A JP2639622B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Thermal head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132631A true JPH07132631A (en) | 1995-05-23 |
| JP2639622B2 JP2639622B2 (en) | 1997-08-13 |
Family
ID=17952072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5306016A Expired - Lifetime JP2639622B2 (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2639622B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03205161A (en) * | 1990-07-27 | 1991-09-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Thermal head |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP5306016A patent/JP2639622B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03205161A (en) * | 1990-07-27 | 1991-09-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Thermal head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2639622B2 (en) | 1997-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101329414B1 (en) | Etch resistant wafer processing apparatus and method for producing the same | |
| JPS6153955B2 (en) | ||
| CN101116170B (en) | Encapsulated wafer processing device and process for making thereof | |
| JP5524213B2 (en) | Wafer processing apparatus with adjustable electrical resistivity | |
| EP0964433A2 (en) | Multiple-layered ceramic heater | |
| US6875960B2 (en) | Heating system | |
| AT400041B (en) | CARBIDE SUBSTRATE WITH DIAMOND LAYER OF HIGH ADHESION | |
| JPS5842473A (en) | Manufacture of thermal head | |
| JP2639622B2 (en) | Thermal head | |
| JP2879088B2 (en) | Thermal head | |
| JPH05224B2 (en) | ||
| JP2673766B2 (en) | Method for manufacturing carbon-based material | |
| JP3072893B2 (en) | Carbon coating | |
| JP3197545B2 (en) | Carbon coating | |
| JP3005604B2 (en) | Preparation method of carbon coating | |
| JP3197889B2 (en) | Method for producing carbon film | |
| JP2000144425A (en) | Head | |
| JPH0579236B2 (en) | ||
| JPH0372711B2 (en) | ||
| JPH0428785B2 (en) | ||
| JPH02238957A (en) | Thermal head | |
| JPH06340976A (en) | Production of carbon | |
| JPS6378761A (en) | Preparation of thermal head | |
| JP2807790B2 (en) | Photoconductor production method | |
| KR200205152Y1 (en) | Reaction furnace of thin film deposition apparatus |