JPS59169871A - サ−マルヘツド - Google Patents

サ−マルヘツド

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JPS59169871A
JPS59169871A JP58044781A JP4478183A JPS59169871A JP S59169871 A JPS59169871 A JP S59169871A JP 58044781 A JP58044781 A JP 58044781A JP 4478183 A JP4478183 A JP 4478183A JP S59169871 A JPS59169871 A JP S59169871A
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JP
Japan
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wear
resistant film
silicon dioxide
thermal head
thickness
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Pending
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JP58044781A
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English (en)
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Haruo Tanmachi
東夫 反町
Kiyoshi Sato
清 佐藤
Takumi Suzuki
工 鈴木
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to US06/590,887 priority patent/US4595823A/en
Publication of JPS59169871A publication Critical patent/JPS59169871A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B41J2/33505—Constructional details
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2/3357—Surface type resistors

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ　　発明の技術分野 本発明は感熱記録に用いるサーマルヘッドに係シ、特に
これの耐摩耗膜に関する。
（ｂ）　　技術の背景 情報化時代の機器の中でプリンタは重要な位置にある。
サーマルプリンタは印字の際音が静かに動作するプリン
タとして歓迎されているものの一つであるが、近時高速
印字の要請がでてきている。サーマルヘッドはサーマル
プリンタの印字機構部であり、印字の高速化をはかるポ
イントとなっている。
（Ｃ１従来技術と問題点 第１図にサーマルヘッドの記録紙と摺動する部分の断面
図を示す。第１図において、１はアルミナ基板、２は熱
の逃げを防ぐグレーズ、３は例えば窒化タンタル（Ｔａ
２１１で構成された発熱抵抗体、４は例えば金（Ａｕ）
ニッケルク四ム（Ｎｉ−Ｃｒ）で構成された導体、５は
例えば二酸化シリコン（ＳｉＯｚ）で構成された耐酸化
膜、６はヘッドと記録紙との摩擦による摩耗を防ぐため
設けられた耐摩耗膜で従来五酸化タンタル（Ｔａ２０ｇ
）をスパッタによシ形成して用いていた。
上記の構造を持つサーマルヘッドは現状である１パルス
２〜３ｍｓの駆動では問題の発生はないが、高速印字化
をねらった１パルス１ｍｓ、４０ｍ、ｉ、／ｍｍ２以上
の駆動を行った場合高温になるため耐摩耗膜６に割れが
生じ、この割れが耐酸化膜５の割れをも誘発してサーマ
ルヘッドの寿命は摩耗寿命の約１００分の１種度に短縮
され実用に耐えられない欠点がある。
割れを生じたヘッドの耐摩耗膜６を観察すると五酸化タ
ンタル（’ｒａｔｏ、）の結晶が生長しているのが認め
られる。スパッタによって形成された五酸化タンタル（
’ｒａｔｏｓ）とこれを６００〜７００℃に数時間加熱
したものとをＸ線解析で観察すると、前者はアモルファ
スであると推定されるが後者では明らかに結晶が生長し
ているのが認められる。どのことから耐摩耗膜６の割れ
の発生はサーマルヘッドに電流を流すことにより五酸化
タンタル（Ｔａ。
０、）が加熱されて結晶化しもろくなって熱ストレスに
耐えられなくなったためと推定される。
（ｄ）　　発明の目的 本発明の目的はサーマルヘッドを高速印字に耐えられる
ようにするため、該ヘッドの耐酸化膜５の割れをも誘発
する耐摩耗膜６の割れの発生を防いで上記欠点を解消す
べく、高温にしても割れを生じない耐摩耗膜６を提供す
るにある。
（ｅ）　　発明の構成 本発明はサーマルヘッドの耐摩耗膜６を五酸化タンタル
（’ｒａ２ｏｓ）に二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を混合
したもので構成することにある。こうするととにより五
酸化タンタル（Ｔａ２ｏ　ｓ）の結晶化を抑え高温にな
ることによる割れの発生を防ぎ目的が達成される。
（ｆ）　　発明の実施例 本発明の一実施例について詳細に説明すると、第１図に
おいて、基板として厚さ約７０μｍのグレーズを持つグ
レーズドアルミナ基板１，２、抵抗体３として厚さ約０
．０５μｍの窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）、導体４として
厚さ約０．４μｍとしたニッケルクｏム（ＮｉＣｒ）−
金（Ａｕ）−りｏム（Ｃｒ）の三層構成を用いパターン
を形成した後、耐酸化膜５として厚さ約１μｍの二酸化
シリコン（Ｓ　ｉ　Ｏ，）をスパッタによシ形成、更に
その上に耐摩耗膜６として厚さ約４μｍとした五酸化タ
ンタル（’ｒａ２ｏａ）と二酸３− 化シリコン（Ｓ　ｉ　Ｏｘ）の混合物をスパッタにより
形成した。該混合物はスパッタの際五酸化タンタルと二
酸化シリコンの混合物を焼結したものをターゲットとし
て形成したものである。このターゲットとして本発明者
らは二酸化シリコンのモル比が５チ、１０チ、２０係、
３０チ、４０チの５種の五酸化タンタルとの混合物を用
意して夫々サーマルヘッドの耐摩耗膜を作成した。そし
て、これらの耐摩耗膜について６００℃、６５０℃、７
００°Ｃ，７５０°Ｃ２８００℃加熱による膜状態を分
析調査したところ、２０％、３０％、４０％の二酸化シ
リコン含有の耐摩耗膜はいずれも８００℃までの高温加
熱でも該耐摩耗膜の五酸化タンタル（ＴａｔＯａ）の結
晶は生長せず、又、１パルス１ｍｓ、５０ｍｊ／ｍｍ２
の駆動条件で該耐摩耗膜の割れも生ぜず、寿命は摩耗寿
命に支配される特性を示した。
また５％、１０％の二酸化シリコン含有の耐摩耗膜の場
合は、二酸化シリコン含有Ｏに比べれは五酸化タンタル
（ＴａｔＯａ）の結晶比ははるかに少なく抑制され、加
熱温度６００℃〜７００℃の範囲で４− はほとんど見られず割れも発生しなかった。しかし加熱
温度が７００℃以上になると特に５チ二酸化シリコン含
有の耐摩耗膜の場合にけ五酸化タンタル（ＴａｔＯ！ｌ
）の結晶が生成され割れも発生するようになった。
以上の実験結果から、本発明者らは五酸化タンタル（Ｔ
ａｔＯｓ）と二酸化シリコン（ＳｉＯ２）の混合耐摩耗
膜が五酸化タンタル（’ｒａ２ｏ＊）単体の従来耐摩耗
膜に比べ高温の温度上昇に対しても割れを生じない有効
な膜であることを見出し、且つその際二酸化シリコン（
Ｓ　ｉ　Ｏ，）のモル比率を少なくとも５チ以上とする
ことを見出した。
一方、二酸化シリコン（Ｓｔｏｗ）は五酸化タンタル（
Ｔａｘｅ、ｓ）に比して摩耗し易い材料であるため、耐
摩耗膜６における二酸化シリコン（Ｓｉｎ２）の混合は
耐摩耗性を下げることが考えられる。このため前記ター
ゲットの二酸化シリコン（ＳｉＯ２）のモル比率を変化
させて摩耗量を調査した結果は第２図の如くで二酸化シ
リコン（Ｓｉｎ、）が０のときの摩耗量を１として示し
である。耐摩耗膜６における二酸化シリコン（ＳｉＯｙ
）のモル比率の増加と共に摩耗量も増加するが、モル比
率が３０チでは摩耗量が約２０チ程度であり該モル比率
を４０ヂまで上げても摩耗量の増加は３０チ程度に留っ
ており充分実用になる範囲である。なお、耐摩耗膜６を
スパッタにより形成する場合のターゲットの構成は前記
の方法によらなくとも、該ターゲットにおいて五酸化タ
ンタル（ＴａｔＣ）ｓ）と二酸化シリコン（Ｓｉｆｔ）
との混合がなされるならば原理的にその方法は問わない
ものである。
（ｇｌ　　発明の効果 以上詳細に説明したように本発明によれば、サーマルヘ
ッドはその耐摩耗膜が高温に耐えるようになって高速印
字条件の駆動でも割れが生じなくなり、高速で印字する
ことが可能になる効果がある０
【図面の簡単な説明】
第１図はサーマルヘッドの記録紙と摺動する部分の断面
図、第２図は五酸化タンタル（Ｔａｚ　Ｏ＊）に二酸化
シリコン（Ｓｉｎ、）を混合した場合の耐摩耗膜６の摩
耗量を示す図である。 図面において、３は発熱抵抗体、４は導体、５は耐酸化
膜、６は耐摩耗膜をそれぞれ示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）記録紙と摺動する部分に備えている耐摩耗膜を五
    酸化タンタル（Ｔａｘｅｓ）と二酸化シリコン（Ｓｉ２
    ０）との混合物としたことを特徴とするサーマルヘッド
    ０
  2. （２）前記二酸化シリコン（Ｓｉｎ、）のモル比率を５
    チ以上４０チ以下にしたことを特徴とする特許請求範囲
    第１項記載のサーマルヘッド０
  3. （３）前記二酸化シリコン（ＳｉＯｚ）のモル比率を２
    ０チ以上３０９６以下にした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ッド０
JP58044781A 1983-03-17 1983-03-17 サ−マルヘツド Pending JPS59169871A (ja)

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EP84301666A EP0119811B1 (en) 1983-03-17 1984-03-13 Thermal printing head
DE8484301666T DE3464225D1 (en) 1983-03-17 1984-03-13 Thermal printing head
CA000449761A CA1225274A (en) 1983-03-17 1984-03-16 Thermal printing head and method of fabricating the same
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