熱敏頭以及具備該熱敏頭的熱敏打印的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠減少保護(hù)層的剝離的發(fā)生的熱敏頭和具備該熱敏頭的熱敏打印機(jī)。熱敏頭(X1)具備:基板(7)、在基板(7)上設(shè)置的電極、與電極連接且一部分作為發(fā)熱部(9)起作用的電阻體(15)、和設(shè)置在電極上和發(fā)熱部(9)上的保護(hù)層(25),其中,保護(hù)層(25)具有:包含硅氮化物或硅氧化物的第1層(25A)、和設(shè)置在該第1層(25A)上且包含鉭氧化物和硅氮氧化物的第2層(25b)。
【專利說明】熱敏頭以及具備該熱敏頭的熱敏打印機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱敏頭以及具備該熱敏頭的熱敏打印機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,作為傳真機(jī)或圖像打印機(jī)等的印相設(shè)備提出了各種熱敏頭。例如,已知一種熱敏頭,其具備:基板、在基板上設(shè)置的電極、與該電極連接且一部分作為發(fā)熱部起作用的電阻體、在電極上和發(fā)熱部上設(shè)置的保護(hù)層(例如參照專利文獻(xiàn)I)。專利文獻(xiàn)I中記載了:在電極上和發(fā)熱部上設(shè)置有包含SiO2的第I層,且在第I層上設(shè)置有包含Ta2O5的第2層。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭58-72477號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]專利文獻(xiàn)I中記載的熱敏頭中,在包含SiO2的第I層上設(shè)置有包含Ta2O5的第2層。因此,由于第I層與第2層的熱膨脹率之差,第2層有可能從第I層剝離。
[0008]解決課題的手段
[0009]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的熱敏頭具備:基板、在基板上設(shè)置的電極、與該電極連接且一部分作為發(fā)熱部起作用的電阻體、和設(shè)置在所述電極上和所述發(fā)熱部上的保護(hù)層。另外,保護(hù)層具有:包含硅氮化物或硅氧化物的第I層、和設(shè)置在第I層上且包含鉭氧化物和硅氮氧化物的第2層。
[0010]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的熱敏打印機(jī)具備:上述中記載的熱敏頭;輸送機(jī)構(gòu),其向所述發(fā)熱部上輸送記錄介質(zhì);壓印輥,其向所述發(fā)熱部上按壓記錄介質(zhì)。
[0011]發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明,能夠降低保護(hù)層中發(fā)生剝離的可能性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明的熱敏頭的一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖。
[0014]圖2是圖1的熱敏頭的1-1線剖視圖。
[0015]圖3是圖2所示的區(qū)域Q的放大圖。
[0016]圖4是表示本發(fā)明的熱敏打印機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式的示意構(gòu)成的圖。
[0017]圖5是表示圖2所示的區(qū)域Q中本發(fā)明的熱敏頭的另一個(gè)實(shí)施方式的放大圖。
[0018]圖6是表示圖2所示的區(qū)域Q中本發(fā)明的熱敏頭的再另一個(gè)實(shí)施方式的放大圖。
[0019]圖7是表示圖2所示的區(qū)域Q中本發(fā)明的熱敏頭的再另一個(gè)實(shí)施方式的放大圖。
[0020]圖8是表示圖2所示的區(qū)域Q中本發(fā)明的熱敏頭的再另一個(gè)實(shí)施方式的放大圖。【具體實(shí)施方式】
[0021]以下,參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的熱敏頭的一個(gè)實(shí)施方式。如圖1、2所示,本實(shí)施方式的熱敏頭Xl具備:散熱體1、在散熱體I上配置的頭基體3、與頭基體3連接的柔性印刷布線板5(以下,稱為FPC5)。需要說明的是,圖1中省略FPC5的圖示,而由單點(diǎn)劃線表示配置有FPC5的區(qū)域。
[0022]散熱體I形成為板狀,在俯視觀察時(shí)呈長方形狀。散熱體I由例如銅、鐵或鋁等金屬材料形成,如后所述具有使由頭基體3的發(fā)熱部9產(chǎn)生的熱中無助于印相的熱的一部分散熱的功能。另外,在散熱體I的上表面通過雙面膠帶或膠粘劑等(未圖示)粘接有頭基體3。
[0023]頭基體3具備:在俯視觀察時(shí)呈長方形狀的基板7 ;在基板7上設(shè)置且沿著基板7的長邊方向排列的多個(gè)發(fā)熱部9 ;沿著發(fā)熱部9的排列方向在基板7上并排配置的多個(gè)驅(qū)動(dòng) IClI。
[0024]基板7由氧化鋁陶瓷等電絕緣性材料或單晶硅等半導(dǎo)體材料等形成。
[0025]在基板7的上表面形成有蓄熱層13。蓄熱層13具有基底部13a和隆起部13b。基底部13a在基板7的整個(gè)上表面形成。隆起部13b沿著多個(gè)發(fā)熱部9的排列方向以帶狀延伸,截面呈大致半橢圓形狀,且以將用于印相的記錄介質(zhì)良好地壓貼于后述的保護(hù)層25的方式起作用。
[0026]另外,蓄熱層13由例如導(dǎo)熱性低的玻璃形成,通過臨時(shí)存儲(chǔ)由發(fā)熱部9產(chǎn)生的熱的一部分,從而以縮短使發(fā)熱部9的溫度上升所需的時(shí)間,提高熱敏頭Xl的熱響應(yīng)特性的方式起作用。例如通過以往周知的絲網(wǎng)印刷等將在玻璃粉末中混合適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑而得到的規(guī)定的玻璃膏涂布在基板7的上表面并將其燒結(jié),由此形成蓄熱層13。
[0027]如圖2所示,在蓄熱層13的上表面設(shè)置有電阻層15。電阻層15介于蓄熱層13與后述的共用電極17、單體電極19和連接電極21之間。如圖1所示,在俯視觀察時(shí),電阻層15具有與這些共用電極17、單體電極19和連接電極21相同形狀的區(qū)域(以下,稱為介在區(qū)域)、以及從共用電極17與單體電極19之間露出的多個(gè)區(qū)域(以下,稱為露出區(qū)域)。需要說明的是,在圖1中,由共用電極17、單體電極19以及連接電極21掩蓋電阻層15的介在區(qū)域。
[0028]電阻層15的各露出區(qū)域形成上述的發(fā)熱部9。而且,如圖1所示,多個(gè)露出區(qū)域在蓄熱層13的隆起部13b上以列狀配置而構(gòu)成發(fā)熱部9。為了便于說明,圖1中將多個(gè)發(fā)熱部9簡(jiǎn)化記載,例如,以600dpi?2400dpi (dot per inch)的密度配置。
[0029]電阻層15由例如鉭氮化物系(TaN系)、鉭硅氧化物系(TaSiO系)、鉭硅氧氮化物系(TaSiNO系)、鈦硅氧化物系(TiSiO系)、鈦硅碳氧化物系(TiSiCO系)或鈮硅氧化物系(NbSiO系)等電阻較高的材料形成。因此,當(dāng)在后述的共用電極17與單體電極19之間施加電壓而對(duì)發(fā)熱部9供給電流時(shí),因焦耳熱而發(fā)熱部9發(fā)熱。
[0030]如圖1、2所示,在電阻層15的上表面設(shè)置有共用電極17、多個(gè)單體電極19和多個(gè)連接電極21。這些共用電極17、單體電極19和連接電極21由具有導(dǎo)電性的材料形成,例如,由鋁、金、銀以及銅中的任意一種金屬或它們的合金形成。
[0031]共用電極17用于將多個(gè)發(fā)熱部9與FPC5連接。如圖1所示,共用電極17具有主布線部17a、副布線部17b和導(dǎo)線部17c。主布線部17a沿著基板7的一個(gè)長邊延伸。副布線部17b分別沿著基板7的一個(gè)短邊和另一個(gè)短邊延伸,其一個(gè)端部與主布線部17a連接,另一個(gè)端部與FPC5連接。導(dǎo)線部17c從主布線部17a向各發(fā)熱部9單獨(dú)延伸,前端部分別與各發(fā)熱部9連接。而且,共用電極17通過使副布線部17b的另一端部與FPC5連接,從而使FPC5與各發(fā)熱部9之間電連接。
[0032]多個(gè)單體電極19用于將各發(fā)熱部9與驅(qū)動(dòng)ICll連接。如圖1、2所示,各單體電極19以一端部與發(fā)熱部9連接,另一端部配置在驅(qū)動(dòng)ICll的配置區(qū)域的方式,從各發(fā)熱部9向驅(qū)動(dòng)ICll的配置區(qū)域單獨(dú)以帶狀延伸。而且,通過使各單體電極19的另一端部與驅(qū)動(dòng)ICll連接,使各發(fā)熱部9與驅(qū)動(dòng)ICll之間電連接。更具體地講,單體電極19將多個(gè)發(fā)熱部9分為多個(gè)組,并使各組的發(fā)熱部9與對(duì)應(yīng)于各組設(shè)置的驅(qū)動(dòng)ICll電連接。
[0033]另外,在本實(shí)施方式中,如上所述共用電極17的導(dǎo)線部17c和單體電極19與發(fā)熱部9連接,導(dǎo)線部17c與單體電極19對(duì)置配置。于是,在本實(shí)施方式中與發(fā)熱部9連接的電極成對(duì)地形成。
[0034]多個(gè)連接電極21用于將驅(qū)動(dòng)ICll與FPC5連接。如圖1、2所示,各連接電極21以一端部配置在驅(qū)動(dòng)ICll的配置區(qū)域、另一端部配置在基板7的另一長邊的附近的方式呈帶狀延伸。而且,多個(gè)連接電極21的一個(gè)端部與驅(qū)動(dòng)ICll連接、同時(shí)另一端部與FPC5連接,由此,使驅(qū)動(dòng)ICll與FPC5之間電連接。需要說明的是,與各驅(qū)動(dòng)ICll連接的多個(gè)連接電極21由具有不同功能的多條布線構(gòu)成。
[0035]如圖1、2所示,驅(qū)動(dòng)ICll與多個(gè)發(fā)熱部9的各組對(duì)應(yīng)配置,并且與單體電極19的另一個(gè)端部和連接電極21的一個(gè)端部連接。驅(qū)動(dòng)ICll用于控制各發(fā)熱部9的通電狀態(tài),在內(nèi)部具有多個(gè)開關(guān)元件。
[0036]各驅(qū)動(dòng)ICll中,以與連接于各驅(qū)動(dòng)ICll的各單體電極19對(duì)應(yīng)的方式,在內(nèi)部設(shè)置有多個(gè)開關(guān)元件(未圖示)。而且,如圖2所示,各驅(qū)動(dòng)ICll中,與各開關(guān)元件連接的一個(gè)連接端子Ila連接于單體電極19,與各開關(guān)元件連接的另一個(gè)連接端子Ilb連接于連接電極21的上述接地電極布線。
[0037]對(duì)于上述的電阻層15、共用電極17、單體電極19和連接電極21來說,例如,譬如利用濺射法等以往周知的薄膜成形技術(shù)將構(gòu)成各部分的材料層依次層疊在蓄熱層13上以后,利用以往周知的光刻等將層疊體加工成規(guī)定的圖案,從而形成各部分。另外,也可以通過同一工序同時(shí)形成共用電極17、單體電極19和連接電極21。
[0038]如圖1、2所示,在形成于基板7的上表面的蓄熱層13上,形成有將發(fā)熱部9、共用電極17的一部分和單體電極19的一部分覆蓋的保護(hù)層25。需要說明的是,在圖1中,為了便于說明,由單點(diǎn)劃線表示保護(hù)層25的形成區(qū)域,并省略對(duì)它們的圖示。圖示例中,保護(hù)層25以將蓄熱層13的上表面的左側(cè)區(qū)域覆蓋的方式設(shè)置。由此,在發(fā)熱部9、共用電極17的主布線部17a、副布線部17b的一部分、導(dǎo)線部17c和單體電極19上形成有保護(hù)層25。
[0039]保護(hù)層25用于保護(hù)發(fā)熱部9、共用電極17和單體電極19的覆蓋區(qū)域不受因大氣中含有的水分等的附著而造成的腐蝕或因與用于印相的記錄介質(zhì)的接觸而造成的磨損的影響。
[0040]更詳細(xì)而言,如圖3所示,保護(hù)層25具備:在發(fā)熱部9、共用電極17和單體電極19上設(shè)置的第I層25A、和在第I層25A上設(shè)置的第2層25B。
[0041]第I層25A包含硅氧化物(以下有時(shí)稱為SiN),為具有電絕緣性的電絕緣層。如圖3所示,第I層25A與共用電極17和單體電極19這兩者接觸,但具有電絕緣性,由此來防止共用電極17和單體電極19的短路。
[0042]第I層25A以SiN為主要成分,例如可以由含有57原子%以上的N的SiN來形成。而且,第I層25A的厚度例如為0.5 μ m?12 μ m。需要說明的是,以SiN為主要成分是指第I層25A中含有的Si和N的含有率的合計(jì)為80原子%以上。SiN為硅的氮化物,例如可以例示為Si3N4。需要說明的是,SiN為具有非化學(xué)計(jì)量組成的物質(zhì),并不限定為Si3N4。
[0043]以SiN為主要成分來形成第I層25A,由此第I層25A成為不含有O的構(gòu)成。由此,能夠降低與第I層25A接觸的各種電極和發(fā)熱部9發(fā)生氧化的可能性。
[0044]另外,也可以以硅氧化物(以下有時(shí)稱為SiO)為主要成分來形成第I層25A。SiO為硅的氧化物,例如可以例示出SiO2。需要說明的是,SiO為具有非化學(xué)計(jì)量組成的物質(zhì),并不限定為Si02。需要說明的是,第I層25A中除SiN或SiO以外還可以含有I?5原子%的Al等添加元素。
[0045]第2層25B形成在第I層25A上,發(fā)熱部9成為隔著保護(hù)層25的第2層25B與記錄介質(zhì)接觸的構(gòu)成。因此,第2層25B要求與第I層25A的密接性。另外,為了與記錄介質(zhì)進(jìn)行接觸,第2層25B也要求耐磨損性、硬度、和滑動(dòng)性。
[0046]耐磨損性表示保護(hù)層25對(duì)于通過與記錄介質(zhì)接觸而產(chǎn)生的磨損的強(qiáng)度。若構(gòu)成保護(hù)層25的各層的密接性低,則有可能構(gòu)成保護(hù)層25的各層發(fā)生剝離,從而保護(hù)層25的耐磨損性降低。硬度表示保護(hù)層25的機(jī)械硬度,作為其指標(biāo)可以例示出維氏硬度。滑動(dòng)性表示記錄介質(zhì)和墨帶的輸送容易度,若滑動(dòng)性差,則記錄介質(zhì)和墨帶有可能產(chǎn)生皺褶。
[0047]第2層25B為包含鉭氧化物(以下有時(shí)稱為TaO)、和硅氮氧化物(以下有時(shí)稱為SiON)的層。第2層25B優(yōu)選含有17?75體積%的Ta205、83?25體積%的SiON、進(jìn)一步優(yōu)選含有25?75體積%的Ta205、75?25體積%的SiON。
[0048]TaO為鉭的氧化物,例如可以例示出Ta205。需要說明的是,TaO為具有非化學(xué)計(jì)量組成的物質(zhì),并不限定為Ta205。以下,TaO使用Ta2O5并進(jìn)行說明。SiON為硅的氮氧化物,為具有非化學(xué)計(jì)量組成的物質(zhì)。需要說明的是,第2層25B中除TaO和SiON以外還可以含有其他金屬元素作為添加元素。作為添加元素,可以例示出Ba、Ca、Cr、Mg、Mn、Mo、Nb、Sr、T1、W、Y、Zn、Zr。
[0049]第2層25B被設(shè)置為Ta2O5和SiON的混合層,因此能夠提高第I層25A與第2層25B的密接性,能夠降低第I層25A與第2層25B剝離的可能性。
[0050]進(jìn)一步,由于含有83?25體積%的SiON,因此能夠提高保護(hù)膜25的耐磨損性和硬度,并且由于含有17?75體積%的Ta2O5,因此能夠提高滑動(dòng)性。
[0051]需要說明的是,可以配合記錄介質(zhì)地來增加Ta2O5的含量。例如,在使用不易滑動(dòng)的記錄介質(zhì)的情況下,通過增加Ta2O5的含量,能夠使第2層25B中含有的Ta的含量增加,能夠提高第2層25B的滑動(dòng)性。需要說明的是,不易滑動(dòng)的記錄介質(zhì)可以例示出例如升華型墨帶等,其是記錄介質(zhì)的與保護(hù)層25接觸的面的摩擦系數(shù)高的記錄介質(zhì)。
[0052]進(jìn)一步,本實(shí)施方式中,利用用于形成第2層25B的Ta2O5所具有的如下特性,在用熱敏頭Xl印相時(shí)能夠提高耐磨損性,并且能夠減少紙等記錄介質(zhì)掛在第2層25B上被輸送的現(xiàn)象(所謂的發(fā)粘)的產(chǎn)生。
[0053]S卩,作為產(chǎn)生發(fā)粘的原因之一,可舉出:紙粉等異物焦粘到第2層25B上,由此焦粘的異物與記錄介質(zhì)之間產(chǎn)生大的阻力。與此相對(duì),本實(shí)施方式的熱敏頭Xl中,第2層25B由含有Ta2O5的材料層形成,伴隨第2層25B的表面適度地進(jìn)行磨損,焦粘在第2層25B的表面的異物從第2層25B脫離。因此,能夠減少焦粘的異物導(dǎo)致的發(fā)粘的發(fā)生。而且,第2層25B含有具有耐磨損性的SiON,因此能夠制成在提高第2層25B的滑動(dòng)性的同時(shí)耐磨損性提高了的保護(hù)層25。
[0054]此外,本實(shí)施方式的熱敏頭Xl中,第2層25B不是由純Ta形成,而是由作為Ta的氧化物的Ta2O5形成。由此,與第2層25B由純Ta形成的情況相比,第2層25B成為化學(xué)穩(wěn)定的層,因此能夠提高耐磨損性。因此,本實(shí)施方式中,能夠在提高用熱敏頭Xl印相時(shí)的耐磨損性的同時(shí)、減少發(fā)粘的發(fā)生。
[0055]另外,第2層25B中,以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta優(yōu)選為2.02?3.71、以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta更優(yōu)選為2.02?3.0。為了以原子比計(jì)使O相對(duì)于Ta為2.02?3.71,例如只要第2層25B中含有17?75體積%的Ta2O5、且含有83?25體積%的SiON即可。
[0056]對(duì)于第2層25B而言,由于以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta為2.02?3.71,由此能夠在保持良好的滑動(dòng)性的同時(shí)、進(jìn)一步提高耐磨損性。即,能夠制成在降低墨帶產(chǎn)生皺褶的可能性的同時(shí)、耐磨損性提高了的耐用年限長的熱敏頭XI。
[0057]對(duì)于第2層25B而言,由于以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta為2.02?3.71,因此以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta的含有率高,第2層25B中存在的膜應(yīng)力變小。由此,第2層25B的密接性提高,能夠降低第I層25A與第2層25B發(fā)生剝離的可能性。因此,能夠提高保護(hù)層25的耐磨損性。
[0058]另外,第2層25B中,以原子比計(jì)Si相對(duì)于Ta優(yōu)選為0.55?8.18、以原子比計(jì)Si相對(duì)于Ta更優(yōu)選為1.6?5.0。由此,能夠使第2層25B中的SiO和SiN的鍵增加,能夠提高耐磨損性。
[0059]另外,以原子比計(jì)N相對(duì)于Ta優(yōu)選為0.57?8.61、以原子比計(jì)N相對(duì)于Ta更優(yōu)選為0.57?5.17。由此,能夠增加SiN鍵。SiN鍵的鍵合力高,因此能夠進(jìn)一步提高耐磨損性。另外,由于SiN鍵增加,能夠提高硬度。
[0060]進(jìn)一步,第2層25B中,以原子比計(jì)N相對(duì)于Ta為0.57?8.61,由此能夠在維持基于Ta的滑動(dòng)性的同時(shí)、利用SiN鍵的存在使耐磨損性提高。
[0061]第2層25B中,優(yōu)選含有13?38原子%的S1、17?49原子%的O、14?40原子%的N,更優(yōu)選含有25?35原子%的S1、21?34原子%的O、26?37原子%的N。通過使構(gòu)成第2層25B的元素為上述范圍,能夠使第2層25B與第I層25A的密接性提高。另夕卜,能夠提高第2層25B的硬度。另外,能夠提高第2層25B的耐磨損性。另外,能夠提高第2層25B的滑動(dòng)性。
[0062]需要說明的是,第2層25B中含有的各種元素的含量能夠通過例如X射線光電子能譜法(XPS)分析來進(jìn)行確認(rèn)。
[0063]上述的具有第I層25A和第2層25B的保護(hù)層25例如能夠如下所述地形成。
[0064]首先,在發(fā)熱部9、共用電極17和單體電極19上形成第I層25A。具體而言,將以SiN為主要成分的燒結(jié)體制成濺射靶進(jìn)行濺射,形成含有SiN的第I層25A。在要形成含有SiO的第I層25A時(shí),只要將以SiO為主要成分的燒結(jié)體制成濺射靶即可。
[0065]然后,在第I層25A上形成第2層25B。具體而言,例如將Si3N4與SiO2以50: 50的混合比混合而成的SiON的燒結(jié)體、和Ta2O5的燒結(jié)體制成濺射靶,使用2個(gè)濺射靶進(jìn)行濺射,形成含有SiON和TaO的第2層25B。需要說明的是,例如可以通過使施加到濺射靶的RF電壓的值發(fā)生變化來控制第2層25B中的SiON和TaO的含有率。例如,通過使施加到SiON的濺射靶的RF電壓的值增大,能夠提高第2層25B中SiON的含有率。需要說明的是,可以將SiON和Ta2O5以規(guī)定的比率混合而成的燒結(jié)體制成濺射靶,也可以使用添加了其他元素作為添加物的濺射靶進(jìn)行濺射。
[0066]通過以上操作,能夠形成具有第I層25A和第2層25B的保護(hù)層25。需要說明的是,在形成各層時(shí)進(jìn)行的濺射中例如能夠適當(dāng)使用公知的高頻濺射法、非偏壓濺射法或偏壓濺射法。
[0067]如圖1、2所示,在形成于基板7的上表面的蓄熱層13上設(shè)置有將共用電極17、單體電極19和連接電極21局部覆蓋的覆蓋層27。需要說明的是,圖1中,為了便于說明以單點(diǎn)劃線示出覆蓋層27的形成區(qū)域,省略了它們的圖示。圖示例中,覆蓋層27以將比蓄熱層13的上表面的保護(hù)層25更靠右側(cè)的區(qū)域局部覆蓋的方式設(shè)置。覆蓋層27用于保護(hù)共用電極17、單體電極19和連接電極21的覆蓋區(qū)域不受因與大氣接觸所致的氧化、或因大氣中含有的水分等的附著而造成的腐蝕的影響。需要說明的是,為了使對(duì)共用電極17和單體電極19的保護(hù)變得更為可靠,如圖2所示,覆蓋層27以與保護(hù)層25的端部重疊的方式形成。覆蓋層27例如能夠以環(huán)氧樹脂、或聚酰亞胺樹脂等樹脂材料形成。另外,覆蓋層27例如能夠使用絲網(wǎng)印刷法等厚膜成形技術(shù)來形成。
[0068]需要說明的是,如圖1、2所示,連接后述的FPC5的共用電極17的副布線部17b和連接電極21的端部從覆蓋層27露出以連接FPC5。
[0069]另外,覆蓋層27形成有用于使連接驅(qū)動(dòng)ICll的單體電極19和連接電極21的端部露出的開口部(未圖示),這些電極的布線通過開口部與驅(qū)動(dòng)ICll連接。另外,在驅(qū)動(dòng)ICll與單體電極19和連接電極21連接的狀態(tài)下,為了保護(hù)驅(qū)動(dòng)ICll自身、和驅(qū)動(dòng)ICll與這些電極的布線的連接部,通過被包含環(huán)氧樹脂或硅酮樹脂等樹脂的覆蓋構(gòu)件29覆蓋,由此被密封。
[0070]如圖1、2所示,F(xiàn)PC5沿著基板7的長邊方向延伸,如上所述與共用電極17的副布線部17b和各連接電極21連接。FPC5為在絕緣性的樹脂層5a的內(nèi)部布置有多個(gè)印刷布線5b的周知的布線板,各印刷布線經(jīng)由連接器31而與外部的電源裝置和控制裝置等電連接。如圖1、2所示,對(duì)于FPC5而言,在頭基體3側(cè)的端部,印刷布線5b通過由作為導(dǎo)電性接合材料的焊接材料或在電絕緣性的樹脂中混入有導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電膜(ACF)等構(gòu)成的接合材32 (參照?qǐng)D2)與共用電極17的副布線部17b的端部和各連接電極21的端部連接。
[0071]在FPC5與散熱體I之間設(shè)置有由酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂或玻璃環(huán)氧樹脂等樹脂構(gòu)成的加強(qiáng)板33。通過雙面膠帶或膠粘劑等(未圖示)將加強(qiáng)板33粘接于FPC5的下表面,由此發(fā)揮加強(qiáng)FPC5的功能。而且,通過雙面膠帶或膠粘劑等(未圖示)使加強(qiáng)板33與散熱體I的上表面粘接,由此使FPC5固定在散熱體I上。
[0072]然后,參照?qǐng)D4說明本發(fā)明的熱敏打印機(jī)的一個(gè)實(shí)施方式。圖4為本實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)Z的示意構(gòu)成圖。
[0073]如圖4所示,本實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)Z具備上述的熱敏頭X1、輸送機(jī)構(gòu)40、壓印輥50、電源裝置60和控制裝置70。熱敏頭Xl安裝在設(shè)置于熱敏打印機(jī)Z的殼體(未圖示)的安裝構(gòu)件80的安裝面80a。需要說明的是,熱敏頭Xl以發(fā)熱部9的排列方向沿著作為與后述的記錄介質(zhì)P的輸送方向S正交的方向的主掃描方向的方式安裝于安裝構(gòu)件80。
[0074]輸送機(jī)構(gòu)40將熱敏紙、墨被轉(zhuǎn)印的受像紙等記錄介質(zhì)P向圖4的箭頭S方向輸送,并將該記錄介質(zhì)P向位于熱敏頭Xl的多個(gè)發(fā)熱部9上的保護(hù)層25上輸送,且具有輸送輥43、45、47、49。輸送輥43、45、47、49例如可以通過由丁二烯橡膠等構(gòu)成的彈性構(gòu)件43b、45b、47b、49b覆蓋由不銹鋼等金屬構(gòu)成的圓柱狀的軸體43a、45a、47a、49a的方式構(gòu)成。需要說明的是,雖未進(jìn)行圖示,但在使用墨被轉(zhuǎn)印的受像紙等作為記錄介質(zhì)P時(shí),在記錄介質(zhì)P與熱敏頭Xl的發(fā)熱部9之間與記錄介質(zhì)P —起輸送墨膜。
[0075]壓印輥50用于將記錄介質(zhì)P向熱敏頭Xl的發(fā)熱部9上按壓,并以沿著與記錄介質(zhì)P的輸送方向S正交的方向延伸的方式配置,且以在將記錄介質(zhì)P按壓在發(fā)熱部9上的狀態(tài)下能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承兩端部。壓印輥50例如可以通過由丁二烯橡膠等構(gòu)成的彈性構(gòu)件50b覆蓋由不銹鋼等金屬構(gòu)成的圓柱狀的軸體50a的方式構(gòu)成。
[0076]電源裝置60用于供給如上所述用于使熱敏頭Xl的發(fā)熱部9發(fā)熱的電流和用于使驅(qū)動(dòng)ICll運(yùn)作的電流??刂蒲b置70用于為了如上所述使熱敏頭Xl的發(fā)熱部9選擇性地發(fā)熱,而將控制驅(qū)動(dòng)ICll的運(yùn)作的控制信號(hào)向驅(qū)動(dòng)ICll供給。
[0077]如圖4所示,本實(shí)施方式的熱敏打印機(jī)Z利用壓印輥50將記錄介質(zhì)按壓在熱敏頭Xl的發(fā)熱部9上,并且利用輸送機(jī)構(gòu)40向發(fā)熱部9上輸送記錄介質(zhì)P,同時(shí)利用電源裝置60和控制裝置70選擇性地使發(fā)熱部9發(fā)熱,由此能夠?qū)τ涗浗橘|(zhì)P進(jìn)行規(guī)定的印相。需要說明的是,當(dāng)記錄介質(zhì)P為受像紙等時(shí),使與記錄介質(zhì)P—起輸送的墨膜(未圖示)的墨熱轉(zhuǎn)印于記錄介質(zhì)P,由此能夠進(jìn)行對(duì)記錄介質(zhì)P的印相。
[0078]〈第2實(shí)施方式>
[0079]以下,利用圖5說明第二實(shí)施方式所涉及的熱敏頭X2。熱敏頭X2中,保護(hù)層25在第I層25A與第2層25B之間具有含有SiON的密接層25C。其他方面與第I實(shí)施方式所涉及的熱敏頭Xl相同,從而省略說明。
[0080]密接層25C由SiON形成,具有提高第I層25A與第2層25B的密接性的功能。密接層25C以SiON為主要成分,且S1、O和N共含有85原子%以上。需要說明的是,可以含有0.1?5原子%的Al等添加兀素。
[0081]密接層25C可以通過將SiON的燒結(jié)體制成濺射靶后進(jìn)行濺射來形成。密接層25C的厚度可以設(shè)為0.1?0.5 μ m。
[0082]熱敏頭X2中,保護(hù)層25在第I層25A與第2層25B之間存在含有SiON的密接層25C。因此,與在第I層25A與第2層25B之間不存在密接層25C的情況相比,能夠使位于第I層25A上的第2層25B的密接性提高,能夠減少第2層25B的剝離的發(fā)生。
[0083]由此,像本實(shí)施方式那樣在第I層25A與第2層25B之間存在密接層25C的情況與不存在密接層25C的情況相比,能夠提高第I層25A與第2層25B之間的鍵合能,因此能夠提高第2層25B在第I層25A上的密接性。結(jié)果,能夠減少第2層25B的剝離的發(fā)生。
[0084]上述的具有第I層25A、第2層25B和密接層25C的保護(hù)層25例如能夠如下所述地形成。
[0085]首先,在發(fā)熱部9、共用電極17和單體電極19上形成第I層25A。然后,將含有SiON的燒結(jié)體制成濺射靶進(jìn)行濺射,形成密接層25C。然后,通過在密接層25C上形成第2層25B,由此能夠制作出熱敏頭X2。特別是在要形成第2層25B時(shí),在使用SiON和Ta2O5的濺射靶的情況下,只要在形成密接層25C時(shí)僅對(duì)SiON的濺射靶施加RF電壓,在形成第2層25B時(shí)僅對(duì)SiON和Ta2O5的濺射靶施加RF電壓即可。
[0086]另外,密接層25C可以以鉭氮化物(以下有時(shí)稱為TaN)為主要成分。TaN為鉭的氮化物,例如可例示出Ta3N5。需要說明的是,TaN為具有非化學(xué)計(jì)量組成的物質(zhì),并不限定為 Ta3N5。
[0087]即使在利用TaN形成密接層25C的情況下,也能夠使位于第I層25A上的第2層25B的密接性提高,能夠減少第2層25B的剝離的發(fā)生。特別是利用SiN形成第I層25A、并利用TaO和SiON形成第2層25B的情況下,密接層25C含有構(gòu)成第I層25A的元素和構(gòu)成第2層25B的元素,從而可以進(jìn)一步提高密接性。
[0088]需要說明的是,密接層25C可以為含有SiON和TaN的構(gòu)成。此時(shí)也可以發(fā)揮出同樣的效果。
[0089]〈第3實(shí)施方式>
[0090]使用圖6對(duì)第3實(shí)施方式所涉及的熱敏頭X3進(jìn)行說明。在熱敏頭X3中,保護(hù)層25在第2層25B上進(jìn)一步設(shè)置有第3層25D,在該方面與第2實(shí)施方式所涉及的熱敏頭X2不同,而其他方面與第2實(shí)施方式所涉及的熱敏頭X2相同。
[0091]第3層25D以覆蓋第2層25B的上表面的方式設(shè)置,具有將第3層25D中產(chǎn)生的靜電除至外部的功能 。因此,第3層25D保持為地電位??梢?,由于第3層2?具有除電功能,因此能夠降低熱敏頭X3的保護(hù)層25發(fā)生靜電所致的靜電破壞的可能性。
[0092]第3層2?可以通過使用例如Ta2O5、或鉭硅氧化物(以下有時(shí)稱為TaSiO)來形成。第3層2?的厚度可以設(shè)定為0.01~3 μ m,作為第3層25D,其比電阻優(yōu)選為10_2~10_4Ω Xcm。由于比電阻為10_2~10_4Ω \(^,因此能夠有效地使第3層250中產(chǎn)生的靜電流向外部,能夠除去靜電。
[0093]熱敏頭Χ3中,保護(hù)層25在含有SiON的密接層25C上形成有包含SiON和Ta2O5的第2層25Β、和使用Ta2O5或TaSiO得到的第3層25D,因此在密接層25c與第3層2?之間產(chǎn)生的熱應(yīng)力得到緩和,從而能夠提高保護(hù)層25的耐磨損性。即,由于第2層25B含有構(gòu)成密接層25C的SiON、和構(gòu)成第3層25D的Ta2O5,因此能夠提高保護(hù)層25的密接性。
[0094]作為第3層2?的形成方法,首先,在發(fā)熱部9、共用電極17和單體電極19上形成包含SiN的第I層25A。然后,在第I層25A上形成密接層25c。具體而言,將SiN與SiO2以50: 50的混合比混合而成的燒結(jié)體制成濺射靶后進(jìn)行濺射,來形成包含SiON的密接層25C。
[0095]接著,在密接層25C上形成第2層25B。具體而言,在持續(xù)進(jìn)行形成上述的密接層25c的SiON的濺射的同時(shí),將Ta2O5的燒結(jié)體制成濺射靶進(jìn)行濺射。由此,形成作為SiON與Ta2O5的混合層的第2層25B。
[0096]接著,在第2層25B上形成第3層25D。具體而言,停止在上述的第2密接層25D的形成工序中持續(xù)進(jìn)行的SiON的靶的濺射,僅繼續(xù)進(jìn)行以Ta2O5的燒結(jié)體作為濺射靶的濺射,形成包含Ta2O5的第3層25D。
[0097]通過以上操作,能夠形成具有第I層25A、密接層25C、第2層25B和第3層25D的保護(hù)層25。
[0098]需要說明的是,在第2層25B上形成第3層2?后,可以進(jìn)行研磨處理將位于發(fā)熱部9上的第3層2?除去。通過進(jìn)行研磨處理,成為第2層25B在發(fā)熱部9上露出的狀態(tài),從而記錄介質(zhì)與第2層25B接觸。此時(shí),在保護(hù)層25的表面產(chǎn)生的靜電也通過第3層25D被除去至外部。
[0099]〈第4實(shí)施方式>
[0100]使用圖7對(duì)第4實(shí)施方式所涉及的熱敏頭X4進(jìn)行說明。熱敏頭X4為熱敏頭X3的變形例,第3層25D由Ta2O5設(shè)置,Ta的含有率比位于第2層25B側(cè)的部位多的富Ta區(qū)域25D2被設(shè)置于位于與第2層25B相反側(cè)的部位。
[0101]熱敏頭X4中,保護(hù)層25的第3層25D由下層25D1和富Ta區(qū)域25D2構(gòu)成,其中,所述下層25D1是作為位于第2層25B側(cè)的部位的設(shè)置在第2層25B上的層,所述富Ta區(qū)域25D2是作為位于與第2層25B相反側(cè)的部位的Ta含有率多的層。
[0102]S卩,與下層25D1相比,富Ta區(qū)域25D2中Ta的含有率更多,與下層25D1相比,富Ta區(qū)域25D2的比電阻更小。因此,與下層25D1相比,富Ta區(qū)域25D2的靜電容易流動(dòng),從而能夠提聞除電功能。
[0103]優(yōu)選下層25D1的厚度為I?3μπκ富Ta區(qū)域25D2的厚度為0.1?0.5μπι。富Ta區(qū)域25D2的Ta含有率優(yōu)選為下層25D1的Ta含有率的1.5?3倍。由此,能夠使富Ta區(qū)域25D2的比電阻比下層25D1的比電阻降低約10倍。
[0104]另外,也可以為Ta的含量向著第3層2?的表面的方向增多的構(gòu)成。這樣,通過成為Ta的含量向著第3層25D的表面的方向增多的構(gòu)成,能夠向著第3層25D的表面的方向使比電阻變小,能夠提高第3層25D的除電功能。
[0105]以下對(duì)熱敏頭Χ4的制作方法進(jìn)行說明。
[0106]通過與熱敏頭Xl同樣的方法設(shè)置第I層25Α和第2層25Β后,使用作為Ta2O5的燒結(jié)體的濺射靶通過濺射將第3層2?制膜。
[0107]對(duì)濺射靶施加RF電壓從而將下層25D1制膜。然后,將下層25D1制膜為期望的厚度后,升高對(duì)濺射靶施加的RF電壓,形成富Ta區(qū)域25D2。需要說明的是,在從第2層25Β連續(xù)地制膜的情況下,只要在形成第2層25Β后,停止對(duì)SiON的濺射靶施加RF電壓而僅對(duì)Ta2O5的濺射靶持續(xù)施加RF電壓即可。
[0108]另外,關(guān)于Ta的含量向著第3層2?的表面的方向增多的第3層2?的形成方法,通過隨著時(shí)間而增大所施加的RF電壓,由此能夠隨著接近第3層25D的表面而增多Ta的含有率,能夠形成富Ta區(qū)域25D2。
[0109]另外,也可以在濺射中供給氮?dú)鈴亩赃€原氣氛進(jìn)行濺射,由此來相對(duì)地增加富Ta區(qū)域25D2的Ta含有率。
[0110]需要說明的是,也可以由TaSiO形成第3層25D、且由TaSiO形成的第3層25D中在位于與第2層25Β相反側(cè)的部位設(shè)置Ta的含有率比下層25D1多的富Ta區(qū)域25D2。此時(shí)也可以發(fā)揮出同樣的效果。
[0111]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,可以在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如示出了使用了作為第I實(shí)施方式的熱敏頭Xl的熱敏打印機(jī)Ζ,但并不限定于此,在熱敏打印機(jī)Z中也可以使用熱敏頭Χ2?Χ5。另夕卜,也可以將多個(gè)實(shí)施方式的熱敏頭Xl?X5進(jìn)行組合。
[0112]另外,圖1?3所示的熱敏頭Xl中,在蓄熱層13形成有隆起部13b,在隆起部13b上形成有電阻層15,但并不限定于此。例如,也可以在蓄熱層13不形成隆起部13b,而在蓄熱層13的基底部13b上配置電阻層15的發(fā)熱部9。或者,可以不形成蓄熱層13而將電阻層15配置在基板7上。
[0113]另外,圖1?3所示的熱敏頭Xl中,在電阻層15上形成有共用電極17和單體電極19,但只要共用電極17和單體電極19這兩者與發(fā)熱部9 (電阻體)連接,就并不限定于此。例如如圖8所示的熱敏頭X5,也可以在蓄熱層13上形成共用電極17和單體電極19、且僅在共用電極17與單體電極19之間的區(qū)域形成電阻層15,由此構(gòu)成發(fā)熱部9。
[0114]另外,作為保護(hù)層25,例示出了具有第I層25A和第2層25B的至少2層結(jié)構(gòu)的保護(hù)層25,但并不限定于此。例如也可以為將第I層25A和第2層25B交替反復(fù)層疊而成的多層的層疊結(jié)構(gòu)。此時(shí),優(yōu)選使構(gòu)成保護(hù)層25的第I層25A和第2層25B的厚度薄,從而以保護(hù)層25整體計(jì)為5?15 μ m。由此,能夠?qū)l(fā)熱部9中產(chǎn)生的熱準(zhǔn)確地傳導(dǎo)到記錄介質(zhì)。
[0115]實(shí)施例
[0116]為了考察本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的熱敏頭的滑動(dòng)性、硬度、耐磨損性和密接性,而進(jìn)行以下的實(shí)驗(yàn)。
[0117]準(zhǔn)備多個(gè)成為形成有共用電極、單體電極和連接電極等各種電極布線的試樣的基板。然后,通過濺射在成為試樣N0.1?20、22?24的基板上將SiN的第I層以5 μ m制膜。另外,通過濺射在成為試樣N0.21的基板上將SiO的第I層以5 μ m制膜。
[0118]然后,為了形成保護(hù)層,制作表I所示的試樣N0.2?9用的濺射靶。通過將SiON的粉末和Ta2O5的粉末以表I所示的體積比的比例混合后進(jìn)行燒成來制作濺射靶。另外,除濺射靶外分別制作JISR1610的維氏硬度試驗(yàn)方法用的燒結(jié)體。
[0119]關(guān)于比較例,將SiON的粉末進(jìn)行燒成來制作作為試樣N0.1用的濺射靶。同樣地,將Ta2O5的粉末進(jìn)行燒成來制作作為試樣N0.10用的濺射靶。
[0120]關(guān)于比較例,將SiN的粉末和Ta2O5的粉末以表2所示的體積比的比例混合后進(jìn)行燒成來制作作為試樣N0.11?13用的濺射靶。
[0121]以成為表3所示的原子比的方式,將SiON的粉末和Ta2O5的粉末混合后進(jìn)行燒成,由此分別制作試樣N0.14?20用的濺射靶和JISR1610的維氏硬度試驗(yàn)方法用的燒結(jié)體。
[0122]需要說明的是,SiON使用以原子比計(jì)Si: O: N為4: I: 5的物質(zhì)。SiN使用以原子比計(jì)S1: N為3: 4的物質(zhì)。Ta2O5使用以原子比計(jì)Ta: O為2: 5的物質(zhì)。
[0123]然后,將試樣N0.1?24用的濺射靶設(shè)置到腔室內(nèi),分別在成為試樣的第I層以5 μ m制膜后的基板上將第2層以10 μ m制膜。需要說明的是,試樣N0.21?24中將與試樣N0.5相同的第2層以10 μ m制膜。另外,試樣N0.22?24中將第I層制膜并將表4所示的組成的密接層以0.5 μ m制膜后將第2層進(jìn)行制膜。試樣N0.24中將密接層形成為SiON和TaN以50: 50的體積比混合而成的混合層。
[0124]然后,將驅(qū)動(dòng)IC搭載到將第2層制膜后的基板來制作熱敏頭,并進(jìn)行以下所示的運(yùn)行試驗(yàn)。
[0125]搭載有試樣N0.1?20的熱敏頭的熱敏打印機(jī)使用升華型墨帶(介質(zhì)尺寸A6)作為記錄介質(zhì),以印字周期0.7ms/line、施加電壓0.18~0.30W/dot、按壓8~llkgXF/head的條件運(yùn)行I萬頁。然后,從運(yùn)行后的熱敏打印機(jī)中取出熱敏頭,使用觸針式表面形狀測(cè)定器或非接觸表面形狀測(cè)定器、或一般公知的表面粗糙計(jì)測(cè)定磨損量。
[0126]磨損量為3μπι以下的判斷為具有耐磨損性并在表1~3中記載為〇,磨損量為3μπι以上的判斷為無耐磨損性并在表1~3中記載為X。另外,利用顯微鏡通過目視對(duì)運(yùn)行試驗(yàn)后的熱敏頭的保護(hù)膜進(jìn)行觀察以確認(rèn)第I層與第2層是否發(fā)生了剝離。并且,第I層與第2層之間未發(fā)生剝離的判斷為具有密接性并在表1~4中記載為〇,第I層與第2層之間產(chǎn)生了剝離的判斷為無密接性并在表1~4中記載為X。
[0127]另外,以同樣的運(yùn)行試驗(yàn)運(yùn)行5千頁后,墨帶中產(chǎn)生皺褶的判斷為無滑動(dòng)性并在表1~3中記載為X。然后,確認(rèn)了滑動(dòng)性后進(jìn)一步進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn),共計(jì)進(jìn)行I萬頁的運(yùn)行試驗(yàn)。在5千頁時(shí)墨帶中未產(chǎn)生皺裙而在一萬頁時(shí)墨帶中產(chǎn)生皺裙的在表1~3中記載為Λ。需要說明的是,進(jìn)行I萬頁的運(yùn)行試驗(yàn)且墨帶中未產(chǎn)生皺褶的評(píng)價(jià)為具有滑動(dòng)性,且在表1~3中記載為〇。
[0128]另外,使用各試樣的燒結(jié)體,按照J(rèn)ISR1610的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定維氏硬度。其結(jié)果如表1~3所示。
[0129]表1
【權(quán)利要求】
1.一種熱敏頭,其特征在于, 具備: 基板、 在該基板上設(shè)置的電極、 與該電極連接且一部分作為發(fā)熱部起作用的電阻體、和 設(shè)置在所述電極上和所述發(fā)熱部上的保護(hù)層,其中, 該保護(hù)層具有: 包含硅氮化物或硅氧化物的第I層、和 設(shè)置在該第I層上且包含鉭氧化物和硅氮氧化物的第2層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱敏頭,其中, 所述第2層中,以原子比計(jì)O相對(duì)于Ta為2.02至3.71。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱敏頭,其中, 所述第2層含有13?38原子%的S1、17?49原子%的O、14?40原子%的N和5?24原子%的Ta。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱敏頭,其中, 所述第2層中,以原子比計(jì)N相對(duì)于Ta為0.57至8.61。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱敏頭,其中, 所述保護(hù)層中,在所述第I層與所述第2層之間還具有包含硅氮氧化物的密接層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熱敏頭,其中, 所述保護(hù)層中,在所述第I層與所述第2層之間還具有包含鉭氮化物的密接層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱敏頭,其中, 所述保護(hù)層中,在所述第2層上還具有包含鉭硅氧化物的第3層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱敏頭,其中, 所述第3層中,Ta的含量比位于所述第2層側(cè)的部位多的富Ta區(qū)域被設(shè)置于位于與所述第2層相反側(cè)的部位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱敏頭,其中, 所述保護(hù)層中,在所述第2層上還具有包含鉭氧化物的第3層, 該第3層中,Ta的含量比位于所述第2層側(cè)的部位多的富Ta區(qū)域被設(shè)置于位于與所述第2層相反側(cè)的部位。
10.一種熱敏打印機(jī),其特征在于,具備: 權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的熱敏頭; 輸送機(jī)構(gòu),其向所述發(fā)熱部上輸送記錄介質(zhì);和 壓印輥,其向所述發(fā)熱部上按壓所述記錄介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】B41J2/335GK103946028SQ201280056975
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月28日
【發(fā)明者】越智康二, 舛谷浩史, 元洋一, 藤原義彥 申請(qǐng)人:京瓷株式會(huì)社