JPS63216762A - サ−マルヘツド - Google Patents
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- JPS63216762A JPS63216762A JP62050939A JP5093987A JPS63216762A JP S63216762 A JPS63216762 A JP S63216762A JP 62050939 A JP62050939 A JP 62050939A JP 5093987 A JP5093987 A JP 5093987A JP S63216762 A JPS63216762 A JP S63216762A
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- B41J2/3357—Surface type resistors
Landscapes
- 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。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、感熱式プリンター、熱転写式プリンター等に
用いられるサーマルヘッドに関する。
用いられるサーマルヘッドに関する。
「従来の技術」
第1図は、サーマルヘッドの一例を示すしのである。こ
の例のサーマルヘッドは、アルミナ等からなる絶縁性基
板l上に部分的にガラスグレーズ層2が形成され、その
上にアンダーコート層3を介して発熱抵抗体層4と、給
電用導体層5が順次積層されたもので、給電用導体層5
は個別電極5aと共通電極5bとにパターニングされて
いる。個別電極5aと共通電極5bとの間隙には発熱抵
抗体層4が露出して発熱部Aが形成されている。このサ
ーマルヘッドの表面はオーバーコート層6によって保護
されている。
の例のサーマルヘッドは、アルミナ等からなる絶縁性基
板l上に部分的にガラスグレーズ層2が形成され、その
上にアンダーコート層3を介して発熱抵抗体層4と、給
電用導体層5が順次積層されたもので、給電用導体層5
は個別電極5aと共通電極5bとにパターニングされて
いる。個別電極5aと共通電極5bとの間隙には発熱抵
抗体層4が露出して発熱部Aが形成されている。このサ
ーマルヘッドの表面はオーバーコート層6によって保護
されている。
オーバーコート層6は、発熱抵抗体層4の酸化を防止す
ると共に、発熱部Aの損耗を防止するものである。
ると共に、発熱部Aの損耗を防止するものである。
従来、このオーバーコート層6を形成する材料として、
珪素−アルミニウムー酸素−NN素化化合物以下、これ
をサイアロンと記す)を用いることが提案されている。
珪素−アルミニウムー酸素−NN素化化合物以下、これ
をサイアロンと記す)を用いることが提案されている。
サイアロンはモールス硬度が9〜IOと高く耐摩耗性に
優れているうえ、サイアロンによって形成される膜は酸
化防止性を有しているので、サイアロン膜のみでオーバ
ーコート層6を形成することができオーバーコート層6
を薄くできる。そのうえ、サイアロンは熱伝導性に優れ
ている。このため、オーバーコート層6がサイアロンに
よって形成された係るサーマルヘッドは、熱応答性が良
いものとなる。しかも、サイアロン膜は耐熱衝撃性に優
れているので、係るサーマルヘッドは高速印字に対応し
得るものとなる利点がある。
優れているうえ、サイアロンによって形成される膜は酸
化防止性を有しているので、サイアロン膜のみでオーバ
ーコート層6を形成することができオーバーコート層6
を薄くできる。そのうえ、サイアロンは熱伝導性に優れ
ている。このため、オーバーコート層6がサイアロンに
よって形成された係るサーマルヘッドは、熱応答性が良
いものとなる。しかも、サイアロン膜は耐熱衝撃性に優
れているので、係るサーマルヘッドは高速印字に対応し
得るものとなる利点がある。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、係るサーマルヘッドにあっては、サイア
ロンの有する耐溶着性のために、発熱部Aにおける発熱
抵抗体層4とオーバーコート層6との密着性が悪く、印
字の際に硬い異物をかみ込みオーバーコート層6にクラ
ックが入ると、そのクラック部分からオーバーコート層
6が剥離し、この部分から発熱抵抗体層4の酸化が急速
に進行して抵抗値が増大し、その結果、発熱量が激減し
て印字不能になるという事故が起き易い。このため、係
るサーマルヘッドにあっては、印字寿命を十分向上でき
ないうえ、印字寿命のバラツキが大きい問題があった。
ロンの有する耐溶着性のために、発熱部Aにおける発熱
抵抗体層4とオーバーコート層6との密着性が悪く、印
字の際に硬い異物をかみ込みオーバーコート層6にクラ
ックが入ると、そのクラック部分からオーバーコート層
6が剥離し、この部分から発熱抵抗体層4の酸化が急速
に進行して抵抗値が増大し、その結果、発熱量が激減し
て印字不能になるという事故が起き易い。このため、係
るサーマルヘッドにあっては、印字寿命を十分向上でき
ないうえ、印字寿命のバラツキが大きい問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、高速印字が
可能で、印字寿命が長くしかも印字寿命の安定したサー
マルヘッドを提供ずろことを目的とする。
可能で、印字寿命が長くしかも印字寿命の安定したサー
マルヘッドを提供ずろことを目的とする。
「問題点を解決するための手段」
本発明のサーマルヘッドは、サイアロンに金属元素が添
加された材料によってオーバーコート層が形成されたも
のである。
加された材料によってオーバーコート層が形成されたも
のである。
ここでサイアロンとは、珪素(S i)−アルミニウム
(A[)−酸素(0)−窒素(N)系化合物を指す。
(A[)−酸素(0)−窒素(N)系化合物を指す。
サイアロンに金属元素が添加された材料によって形成さ
れたオーバーコート層は、サーマルヘッドの発熱抵抗体
層に対する密着性が良いので、印字時の異物かみ込みに
よりクラックが入っても剥離しにくいらのになる。
れたオーバーコート層は、サーマルヘッドの発熱抵抗体
層に対する密着性が良いので、印字時の異物かみ込みに
よりクラックが入っても剥離しにくいらのになる。
サイアロンに添加する金属元素としては、高融点金属、
高導電性金属、希土類金属等を用いることができる。高
融点金属としては、クロム(Cr)、モリブデン(Mo
)、タングステン(W)、バナジウム(V)、ニオブ(
Nb)、タンタル(Ta)、ヂタン(T i)、ジルコ
ニウム(Zr)、 ハフニウム(Hf)などの融点16
00℃以上のものが好適に利用される。
高導電性金属、希土類金属等を用いることができる。高
融点金属としては、クロム(Cr)、モリブデン(Mo
)、タングステン(W)、バナジウム(V)、ニオブ(
Nb)、タンタル(Ta)、ヂタン(T i)、ジルコ
ニウム(Zr)、 ハフニウム(Hf)などの融点16
00℃以上のものが好適に利用される。
また高導電性金属としては、銅(Cu)、ニッケル(N
i)、パラジウム(Pd)、 マグネシウム(M g
)などの、比抵抗15μΩ−cm以下の金属が好適に利
用される。また、希土類金属としては、イツトリウム(
Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、サマリウ
ム(Sm)などが好適に利用される。 これら金属元素
は、それぞれ単独に用いることもできるが、複数同時に
用いることもできる。
i)、パラジウム(Pd)、 マグネシウム(M g
)などの、比抵抗15μΩ−cm以下の金属が好適に利
用される。また、希土類金属としては、イツトリウム(
Y)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、サマリウ
ム(Sm)などが好適に利用される。 これら金属元素
は、それぞれ単独に用いることもできるが、複数同時に
用いることもできる。
これら金属元素の添加量は、金属元素が添加されたサイ
アロン全体に対して 0.5〜10原子%であることが
望ましい。金属元素の添加mが前記範囲未満であると、
オーバーコート層の密着性を十分向上できない。また、
添加量が前記範囲を越えると、オーバーコート層の硬度
が低下してサーマルヘッドの耐久性が低下する。
アロン全体に対して 0.5〜10原子%であることが
望ましい。金属元素の添加mが前記範囲未満であると、
オーバーコート層の密着性を十分向上できない。また、
添加量が前記範囲を越えると、オーバーコート層の硬度
が低下してサーマルヘッドの耐久性が低下する。
本発明のサーマルヘッドは、オーバーコート層をスパッ
タ法、蒸着法等で形成することにより製造できる。
タ法、蒸着法等で形成することにより製造できる。
スパッタ法には、二極スパッタや反応性スパッタ等の各
種の方式を利用できるが、高周波マグネトロンスパッタ
方式が好適である。
種の方式を利用できるが、高周波マグネトロンスパッタ
方式が好適である。
スパッタ法によるオーバーコート層の形成は、サイアロ
ン製ターゲット上に、金属、金属の酸化物あるいは金属
の窒化物を必要量載置した複合ターゲットを用いること
によって行うことができる。
ン製ターゲット上に、金属、金属の酸化物あるいは金属
の窒化物を必要量載置した複合ターゲットを用いること
によって行うことができる。
この場合、載置される金属等がベレット状であると取り
扱いに便利である。
扱いに便利である。
また、スパッタ法によるオーバーコート層の形成は、金
属、金属の酸化物あるいは金属の窒化物からなるターゲ
ットと、サイアロンからなるターゲットとを同時にスパ
ッタすることによっても行うことができる。
属、金属の酸化物あるいは金属の窒化物からなるターゲ
ットと、サイアロンからなるターゲットとを同時にスパ
ッタすることによっても行うことができる。
スパッタ法によってオーバーコート層を形成する際には
、導入ガスとしてアルゴンガス、アルゴンと酸素との混
合ガス、あるいはアルゴンと窒素との混合ガスなどが好
適に用いられる。
、導入ガスとしてアルゴンガス、アルゴンと酸素との混
合ガス、あるいはアルゴンと窒素との混合ガスなどが好
適に用いられる。
蒸着法によってオーバーコート層を形成するには、抵抗
加熱蒸着法、高周波加熱蒸着法等各種の方式を利用でき
るが、るつぼ材が混入する恐れのない電子ビーム蒸着法
が好適である。
加熱蒸着法、高周波加熱蒸着法等各種の方式を利用でき
るが、るつぼ材が混入する恐れのない電子ビーム蒸着法
が好適である。
蒸着法によるオーバーコート層の形成は、金属、金属の
酸化物あるいは金属の窒化物の粉末と、サイアロンの粉
末とを均一に混合した蒸着材を用いて行うことができる
。この蒸着材には、所望するオーバーコート層の組成に
合わせて、金属等の粉末とサイアロンの粉末とを適宜な
比率で配合する。
酸化物あるいは金属の窒化物の粉末と、サイアロンの粉
末とを均一に混合した蒸着材を用いて行うことができる
。この蒸着材には、所望するオーバーコート層の組成に
合わせて、金属等の粉末とサイアロンの粉末とを適宜な
比率で配合する。
この蒸着材は、タブレット状にして用いると取り扱い上
便利である。
便利である。
また、金属、金属の酸化物あるいは金属の窒化物からな
る蒸着材およびサイアロンからなる蒸着材をそれぞれ別
々のるつぼに収容して、同一真空槽内で同時に蒸発させ
る方法によっても、本発明のサーマルヘッドを製造する
ことができる。
る蒸着材およびサイアロンからなる蒸着材をそれぞれ別
々のるつぼに収容して、同一真空槽内で同時に蒸発させ
る方法によっても、本発明のサーマルヘッドを製造する
ことができる。
「実施例」
(実施例1)
この例のサーマルヘッドは、アルミナ製の絶縁性基板l
上に、厚さ約40μ肩のガラスグレーズ層2が形成され
たもので、アンダーコート層3は厚さ約0.3μ肩の五
酸化タンタル膜によって形成されている。アンダーコー
ト層3上には、タンタル−クロム−窒素系化合物からな
る厚さ約 0.05μ肩の発熱抵抗体層4およびアルミ
ニウムからなる厚さ約1.5μ次の給電用導体層5が形
成され、オーバーコート層6は厚さ4μmに形成されて
いる。
上に、厚さ約40μ肩のガラスグレーズ層2が形成され
たもので、アンダーコート層3は厚さ約0.3μ肩の五
酸化タンタル膜によって形成されている。アンダーコー
ト層3上には、タンタル−クロム−窒素系化合物からな
る厚さ約 0.05μ肩の発熱抵抗体層4およびアルミ
ニウムからなる厚さ約1.5μ次の給電用導体層5が形
成され、オーバーコート層6は厚さ4μmに形成されて
いる。
このオーバーコート層6は、サイアロンに金属元素が添
加された材料で形成されている。この例にあっては金属
元素としてクロムが添加されている。クロムの添加量は
、1〜5原子%である。
加された材料で形成されている。この例にあっては金属
元素としてクロムが添加されている。クロムの添加量は
、1〜5原子%である。
次に、このサーマルヘッドの製造方法を説明する。
このサーマルヘッドを製造するには、高周波マグネトロ
ンスパッタ装置が好適に用いられる。
ンスパッタ装置が好適に用いられる。
サーマルヘッドの製造に際しては、まず、サイアロン製
ターゲット上にクロムのペレットを載置した曳合ターゲ
ットを高周波マグネトロンスパッタ装置内にセットした
。そして、このスパッタ装置内に給電用導体層5が形成
された絶縁性基板lを送り込み、ついで、スパッタ装置
内にアルゴンガスを流量25 SCCMで供給し、基板
温度を25000とし、 8 W / cm’の高周波
電力を印加したところ、サイアロンとクロムとからなる
オーバーコート層6が形成された。
ターゲット上にクロムのペレットを載置した曳合ターゲ
ットを高周波マグネトロンスパッタ装置内にセットした
。そして、このスパッタ装置内に給電用導体層5が形成
された絶縁性基板lを送り込み、ついで、スパッタ装置
内にアルゴンガスを流量25 SCCMで供給し、基板
温度を25000とし、 8 W / cm’の高周波
電力を印加したところ、サイアロンとクロムとからなる
オーバーコート層6が形成された。
この実施例1のサーマルヘッドを印字耐久試験に供した
。印字耐久試験は2台について行った(以下、これらを
実施例IA、実施例IBと記す)。
。印字耐久試験は2台について行った(以下、これらを
実施例IA、実施例IBと記す)。
比較のために、オーバーコート層6がサイアロンのみに
よって形成されたサーマルヘッド2台を同様の試験に供
した(以下、これらを従来例A、従来例Bと記す)。従
来例A、Hのオーバーコート層6の厚さは4μ次であっ
た。従来例のものと実施例1のものとは、オーバーコー
ト層6以外の部分については同一構造であった。
よって形成されたサーマルヘッド2台を同様の試験に供
した(以下、これらを従来例A、従来例Bと記す)。従
来例A、Hのオーバーコート層6の厚さは4μ次であっ
た。従来例のものと実施例1のものとは、オーバーコー
ト層6以外の部分については同一構造であった。
印字耐久試験では、ヘッドの抵抗値が走行距離が延びる
にしたがい、どのように変化するかを調べた。結果を第
2図に示す。第2図中横軸の走行距離は、相対量である
。
にしたがい、どのように変化するかを調べた。結果を第
2図に示す。第2図中横軸の走行距離は、相対量である
。
第2図の結果から、従来例A、Bのサーマルヘッドは寿
命が短く、寿命の差も大きいが、実施例IA、Hのサー
マルヘッドはいずれも寿命が長く、しかもほぼ等しい寿
命であった。
命が短く、寿命の差も大きいが、実施例IA、Hのサー
マルヘッドはいずれも寿命が長く、しかもほぼ等しい寿
命であった。
(実施例2)
実施例1のサーマルヘッドと同様のものをサイアロンに
添加する金属元素を変えて製作し、各サーマルヘッドの
オーバーコート層6の密着性およびモース硬度を調べた
。添加する金属元素には、クロム、モリブデン、タンタ
ル、イツトリウム、銅を選んだ。各サーマルヘッドは、
実施例1と同様の工程で製造した。各サーマルヘッドの
オーバーコート層6に対する金属元素の添加量は、1〜
5原子%であった。
添加する金属元素を変えて製作し、各サーマルヘッドの
オーバーコート層6の密着性およびモース硬度を調べた
。添加する金属元素には、クロム、モリブデン、タンタ
ル、イツトリウム、銅を選んだ。各サーマルヘッドは、
実施例1と同様の工程で製造した。各サーマルヘッドの
オーバーコート層6に対する金属元素の添加量は、1〜
5原子%であった。
密着性は次のように評価した。まず、サーマルヘッドの
発熱部A上にあるオーバーコート層6にマイクロヒラカ
ース硬度計のダイヤモンド圧子を1kgの荷重で押し込
む。この操作を多数の発熱部A・・・について行った。
発熱部A上にあるオーバーコート層6にマイクロヒラカ
ース硬度計のダイヤモンド圧子を1kgの荷重で押し込
む。この操作を多数の発熱部A・・・について行った。
ついで、各発熱部A・・・におけるオーバーコート層6
の剥離の有無を観察し、その割合を調べ剥離率とした。
の剥離の有無を観察し、その割合を調べ剥離率とした。
比較のために、金属元素が添加されないサイアロンによ
りオーバーコート層6が形成された従来例のサーマルヘ
ッドについても同様の試験を行った。結果を第1表に示
す。
りオーバーコート層6が形成された従来例のサーマルヘ
ッドについても同様の試験を行った。結果を第1表に示
す。
以下余白
第1表
第1表に示すように、金属元素が添加されずサイアロン
のみによってオーバーコートJi!j6が形成された従
来例のサーマルヘッドは、剥離率が20%と高率でオー
バーコート層6の密着性が悪い。
のみによってオーバーコートJi!j6が形成された従
来例のサーマルヘッドは、剥離率が20%と高率でオー
バーコート層6の密着性が悪い。
これに対して、金属元素の添加されたサイアロンにより
オーバーコート層6が形成された本発明のサーマルヘッ
ドは、オーバーコート層6の剥離が全く無く、オーバー
コート116の密着性が良好であることが確認された。
オーバーコート層6が形成された本発明のサーマルヘッ
ドは、オーバーコート層6の剥離が全く無く、オーバー
コート116の密着性が良好であることが確認された。
「発明の効果」
以上説明したように本発明のサーマルヘッドは、サイア
ロンに金属元素が添加された材料によってオーバーコー
ト層が形成されているので、オーバーコート層が発熱抵
抗体層に強固に密着したものとなる。従って、本発明の
サーマルヘッドは、印字の際に異物をかみ込みオーバー
コート層にクラックが入るようなことがあっても、オー
バーコート層が剥離することはなく、発熱抵抗体層が外
気から確実に保護される。
ロンに金属元素が添加された材料によってオーバーコー
ト層が形成されているので、オーバーコート層が発熱抵
抗体層に強固に密着したものとなる。従って、本発明の
サーマルヘッドは、印字の際に異物をかみ込みオーバー
コート層にクラックが入るようなことがあっても、オー
バーコート層が剥離することはなく、発熱抵抗体層が外
気から確実に保護される。
そのうえ、本発明のサーマルヘッドのオーバーコート層
は、耐酸化性、耐熱衝撃性、熱伝導性のいずれにも優れ
かつ高硬度であるといったサイアロン製オーバーコート
層の長所を兼備している。
は、耐酸化性、耐熱衝撃性、熱伝導性のいずれにも優れ
かつ高硬度であるといったサイアロン製オーバーコート
層の長所を兼備している。
従って、本発明のサーマルヘッドは、高速印字が可能で
、しかも印字寿命が長くかつ印字寿命の安定したものに
なる。
、しかも印字寿命が長くかつ印字寿命の安定したものに
なる。
第1図はサーマルヘッドの一例の要部を示す断面図、第
2図は実施例1において調べたヘッド走る。 6・・・オーバーコート層。
2図は実施例1において調べたヘッド走る。 6・・・オーバーコート層。
Claims (3)
- (1)オーバーコート層が、サイアロンに金属元素が添
加された材料によって形成されていることを特徴とする
サーマルヘッド。 - (2)金属元素として、クロム、モリブデン、タングス
テン、バナジウム、ニオブ、タンタル、チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウムなどの高融点金属、銅、ニッケル、
パラジウム、マグネシウムなどの高導電性金属、イット
リウム、ランタン、セリウム、サマリウムなどの希土類
金属よりなる群から選択される一種以上を用いたことを
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
。 - (3)金属元素の添加量が、0.5〜10原子%である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
載のサーマルヘッド。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62050939A JPS63216762A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | サ−マルヘツド |
US07/129,649 US4862195A (en) | 1987-03-05 | 1987-12-07 | Overcoating layer for thermal printing head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62050939A JPS63216762A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63216762A true JPS63216762A (ja) | 1988-09-09 |
Family
ID=12872793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62050939A Pending JPS63216762A (ja) | 1987-03-05 | 1987-03-05 | サ−マルヘツド |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4862195A (ja) |
JP (1) | JPS63216762A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091437A (en) * | 1996-10-25 | 2000-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal recording system including thermal head and thermal recording material |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5374946A (en) * | 1992-02-20 | 1994-12-20 | Alps Electric Co., Ltd. | Sliding contact part for recording medium |
JP3205404B2 (ja) * | 1992-09-28 | 2001-09-04 | ティーディーケイ株式会社 | 耐摩耗性保護膜とそれを有するサーマルヘッド |
TWI232595B (en) | 1999-06-04 | 2005-05-11 | Semiconductor Energy Lab | Electroluminescence display device and electronic device |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS604077A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-10 | Fujitsu Ltd | サ−マルヘツド |
JPS6290260A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-24 | Tdk Corp | サ−マルヘツド用耐摩耗性保護膜 |
JPS6297204A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | アルプス電気株式会社 | 薄膜材料 |
-
1987
- 1987-03-05 JP JP62050939A patent/JPS63216762A/ja active Pending
- 1987-12-07 US US07/129,649 patent/US4862195A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6091437A (en) * | 1996-10-25 | 2000-07-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thermal recording system including thermal head and thermal recording material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4862195A (en) | 1989-08-29 |
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