JP2019025713A - サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】保護層の耐久性を向上させ、走行距離の向上したサーマルヘッドを提供する。【解決手段】基板７と、発熱部９と、電極１７，１９と、保護層２５と、を備え、発熱部９は基板７上に位置する。電極１７，１９は、基板７上に位置し、発熱部９に繋がっている。保護層２５は、発熱部９および電極１７，１９の一部を被覆する。保護層２５は、チタンおよび窒素を含んでおり、保護層２５は、（１１１）面のＸ線回折のピーク強度をＰ１、（２００）面のＸ線回折のピーク強度をＰ２とした場合に、Ｐ１＞Ｐ２である。【選択図】図４

Description

本開示は、サーマルヘッドおよびサーマルプリンタに関する。

従来、ファクシミリあるいはビデオプリンタ等の印画デバイスとして、種々のサーマルヘッドが提案されている。例えば、基板と、前記基板上に位置する発熱部と、前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がっている電極と、前記発熱部および前記電極の一部を被覆する保護層と、を備え、前記保護層は、チタンおよび窒素を含むサーマルヘッドが知られている（特許文献１参照）。

実開昭６２−３７３８号公報

本開示のサーマルヘッドは、基板と、発熱部と、電極と、保護層と、を備える。前記発熱部は、前記基板上に位置する。前記電極は、前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がっている。前記保護層は、前記発熱部および前記電極の一部を被覆する。また、前記保護層は、チタンおよび窒素を含んでいる。また、前記保護層は、（１１１）面のＸ線回折のピーク強度をＰ１、（２００）面のＸ線回折のピーク強度をＰ２とした場合に、Ｐ１＞Ｐ２である。

本開示のサーマルプリンタは、上記に記載のサーマルヘッドと、前記発熱部上を通過するように記録媒体を搬送する搬送機構と、前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備える。

図１は、第１の実施形態に係るサーマルヘッドの概略を示す分解斜視図である。 図２は、図１に示すサーマルヘッドの概略を示す平面図である。 図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図４は、図１に示すサーマルヘッドの保護層近傍を拡大して示す断面図である。 図５は、第１の実施形態に係るサーマルプリンタを示す概略図である。

従来のサーマルヘッドでは、保護層の耐久性を向上させるために、チタンおよび窒素を含む保護層が用いられている。チタンおよび窒素を含む保護層は、硬度が高く保護層の薄層化が図れるため、生産性が高い。今般においては、保護層の耐久性のさらなる向上が求められている。

本開示のサーマルヘッドは、保護層の耐久性を向上させ、走行距離の向上したサーマルヘッドとすることができる。以下、本開示のサーマルヘッドおよびそれを用いたサーマルプリンタについて、詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
以下、サーマルヘッドＸ１について図１〜４を参照して説明する。図１は、サーマルヘ
ッドＸ１の構成を概略的に示している。図２は、保護層２５、被覆層２７、および封止部材１２を一点鎖線にて示しており、被覆部材２９を破線にて示している。

サーマルヘッドＸ１は、ヘッド基体３と、コネクタ３１と、封止部材１２と、放熱板１と、接着部材１４とを備えている。なお、コネクタ３１、封止部材１２、放熱板１、および接着部材１４は、必ずしも備えていなくてもよい。

放熱板１は、ヘッド基体３の熱を放熱するために設けられている。ヘッド基体３は、接着部材１４を介して放熱板１上に載置されている。ヘッド基体３は、外部から電圧が印加されることにより、記録媒体（不図示）に印画を行う。接着部材１４は、ヘッド基体３と放熱板１とを接着している。コネクタ３１は、ヘッド基体３を外部に電気的に接続する。コネクタ３１は、コネクタピン８とハウジング１０とを有している。封止部材１２は、コネクタ３１とヘッド基体３とを接合している。

放熱板１は、直方体形状である。放熱板１は、例えば、銅、鉄またはアルミニウム等の金属材料で形成されており、ヘッド基体３で発生した熱のうち、印画に寄与しない熱を放熱する機能を有している。

ヘッド基体３は、平面視して、長方形状であり、基板７上にサーマルヘッドＸ１を構成する各部材が設けられている。ヘッド基体３は、外部より供給された電気信号に従い、記録媒体に印字を行う機能を有する。

図１〜３を用いて、ヘッド基体３を構成する各部材、封止部材１２、接着部材１４およびコネクタ３１について説明する。

ヘッド基体３は、基板７と、蓄熱層１３と、電気抵抗層１５と、共通電極１７と、個別電極１９と、接続電極２１と、接続端子２と、導電部材２３と、駆動ＩＣ１１と、被覆部材２９と、保護層２５と、被覆層２７とを有している。

基板７は、放熱板１上に配置されており、平面視して、矩形状である。基板７は、第１面７ｆと、第２面７ｇと、側面７ｅとを有している。第１面７ｆは、第１長辺７ａと、第２長辺７ｂと、第１短辺７ｃと、第２短辺７ｄとを有している。第１面７ｆ上にヘッド基体３を構成する各部材が設けられている。第２面７ｇは、第１面７ｆと反対側に位置している。第２面７ｇは、放熱板１側に設けられており、接着部材１４を介して放熱板１に接合されている。側面７ｅは、第１面７ｆと第２面７ｇとを接続するように設けられており、第２長辺７ｂ側に設けられている。

基板７は、例えば、アルミナセラミックス等の電気絶縁性材料あるいは単結晶シリコン等の半導体材料等によって形成されている。

基板７の第１面７ｆ上に蓄熱層１３が設けられている。蓄熱層１３は、第１面７ｆから上方に隆起している。言い換えると、蓄熱層１３は、基板７の第１面７ｆから遠ざかる方向に突出している。

蓄熱層１３は、基板７の第１長辺７ａに隣り合うように配置され、主走査方向に沿って延びている。蓄熱層１３の断面が略半楕円形状であることにより、発熱部９上に形成された保護層２５が、印画する記録媒体Ｐに良好に接触する。蓄熱層１３の基板７の第１面７ｆからの高さは３０〜６０μｍとすることができる。

蓄熱層１３は、熱伝導性の低いガラスで形成されており、発熱部９で発生する熱の一部
を一時的に蓄積する。そのため、発熱部９の温度を上昇させるのに要する時間を短くすることができ、サーマルヘッドＸ１の熱応答特性を高めることができる。

蓄熱層１３は、例えば、ガラス粉末に適当な有機溶剤を混合して得た所定のガラスペーストを従来周知のスクリーン印刷等によって基板７の第１面７ｆに塗布し、これを焼成することで形成される。

電気抵抗層１５は、蓄熱層１３の上面に設けられており、電気抵抗層１５上には、共通電極１７、個別電極１９、接続電極２１およびＩＣ−ＩＣ間電極２６が形成されている。共通電極１７と個別電極１９との間には、電気抵抗層１５が露出した露出領域が形成されている。電気抵抗層１５の露出領域は、図２に示すように、蓄熱層１３上に列状に配置されており、各露出領域が発熱部９を構成している。

なお、電気抵抗層１５は、各種電極と蓄熱層１３との間に必ずしも設ける必要はなく、共通電極１７と個別電極１９とを電気的に接続するように、例えば、共通電極１７と個別電極１９との間のみに設けてもよい。

複数の発熱部９は、説明の便宜上、図２では簡略化して記載しているが、例えば、１００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ（dot per inch）等の密度で配置される。電気抵抗層１５は、例えば、ＴａＮ系、ＴａＳｉＯ系、ＴａＳｉＮＯ系、ＴｉＳｉＯ系、ＴｉＳｉＣＯ系またはＮｂＳｉＯ系等の電気抵抗の比較的高い材料によって形成されている。そのため、発熱部９に電圧が印加されたときに、ジュール発熱によって発熱部９が発熱する。

共通電極１７は、主配線部１７ａ，１７ｄと、副配線部１７ｂと、リード部１７ｃとを備えている。共通電極１７は、複数の発熱部９と、コネクタ３１とを電気的に接続している。主配線部１７ａは、基板７の第１長辺７ａに沿って延びている。副配線部１７ｂは、基板７の第１短辺７ｃおよび第２短辺７ｄのそれぞれに沿って延びている。リード部１７ｃは、主配線部１７ａから各発熱部９に向かって個別に延びている。主配線部１７ｄは、基板７の第２長辺７ｂに沿って延びている。

複数の個別電極１９は、発熱部９と駆動ＩＣ１１との間を電気的に接続している。また、複数の発熱部９は、複数の群に分かれており、各群の発熱部９と各群に対応して設けられた駆動ＩＣ１１とが、個別電極１９によって電気的に接続されている。

複数の接続電極２１は、駆動ＩＣ１１とコネクタ３１との間を電気的に接続している。各駆動ＩＣ１１に接続された複数の接続電極２１は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。

複数のＩＣ−ＩＣ間電極２６は、隣り合う駆動ＩＣ１１同士を電気的に接続している。各ＩＣ−ＩＣ間電極２６は、異なる機能を有する複数の配線で構成されている。

これらの共通電極１７、個別電極１９、および接続電極２１は、導電性を有する材料で形成されており、例えば、アルミニウム、金、銀および銅のうちのいずれか一種の金属またはこれらの合金によって形成されている。

接続端子２は、共通電極１７および接続電極２１をＦＰＣ５に接続するために、第１面７ｆの第２長辺７ｂ側に設けられている。接続端子２は、後述するコネクタ３１のコネクタピン８に対応して設けられている。

接続端子２上には、導電部材２３が設けられている。導電部材２３としては、例えば、
はんだ、あるいはＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等を例示することができる。なお、導電部材２３と接続端子２との間にＮｉ、Ａｕ、あるいはＰｄによるめっき層（不図示）を設けてもよい。なお、導電部材２３は必ずしも設けなくてもよい。

上記のヘッド基体３を構成する各種電極は、各々を構成するＡｌ、Ａｕ、あるいはＮｉ等の金属の材料層を蓄熱層１３上に、スパッタリング法等の薄膜成形技術によって順次積層した後、積層体を従来周知のフォトエッチング等を用いて所定のパターンに加工することにより形成することができる。なお、ヘッド基体３を構成する各種電極は、同じ工程によって同時に形成することができる。

駆動ＩＣ１１は、図２に示すように、複数の発熱部９の各群に対応して配置されているとともに、個別電極１９と接続電極２１とに接続されている。駆動ＩＣ１１は、各発熱部９の通電状態を制御する機能を有している。駆動ＩＣ１１としては、内部に複数のスイッチング素子を有するスイッチングＩＣを用いることができる。

保護層２５は、発熱部９、共通電極１７および個別電極１９の一部を被覆しており、被覆した領域を、大気中に含まれている水分等の付着による腐食、あるいは印画する記録媒体Ｐとの接触による摩耗から保護するためのものである。

基板７上には、共通電極１７、個別電極１９および接続電極２１を部分的に被覆する被覆層２７が設けられている。被覆層２７は、大気との接触による酸化から被覆した領域を保護している。また、被覆層２７は、大気中に含まれている水分等の付着による腐食から被覆した領域を保護するためのものである。被覆層２７は、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、あるいはシリコーン系樹脂等の樹脂材料により形成することができる。

駆動ＩＣ１１は、個別電極１９および接続電極２１に接続された状態で、エポキシ樹脂あるいはシリコーン樹脂等の樹脂からなる被覆部材２９によって封止されている。被覆部材２９は、主走査方向に延びるように設けられており、複数の駆動ＩＣ１１を一体的に封止している。

コネクタ３１は、複数のコネクタピン８と、複数のコネクタピン８を収納するハウジング１０とを有している。複数のコネクタピン８は、第１端と第２端とを有している。第１端がハウジング１０の外部に露出しており、第２端がハウジング１０の内部に収容されている。コネクタピン８の第１端は、ヘッド基体３の接続端子２に電気的に接続されている。それにより、コネクタ３１は、ヘッド基体３の各種電極と電気的に接続されている。

封止部材１２は、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとを有している。第１封止部材１２ａは基板７の第１面７ｆ上に位置しており、第２封止部材１２ｂは基板７の第２面７ｇ上に位置している。第１封止部材１２ａは、コネクタピン８と各種電極とを封止するように設けられている。第２封止部材１２ｂは、コネクタピン８と基板７との接触部を封止するように設けられている。

封止部材１２は、接続端子２、およびコネクタピン８が外部に露出しないように設けられており、例えば、エポキシ系の熱硬化性の樹脂、紫外線硬化性の樹脂、あるいは可視光硬化性の樹脂により形成することができる。なお、第１封止部材１２ａと第２封止部材１２ｂとが同じ材料により形成されていてもよく、別の材料により形成されていてもよい。

接着部材１４は、放熱板１上に配置されており、ヘッド基体３の第２面７ｇと放熱板１とを接合している。接着部材１４としては、両面テープ、あるいは樹脂性の接着剤を例示することができる。

図４を用いて、保護層２５について詳細に説明する。

保護層２５は、チタン（Ｔｉ）および窒素（Ｎ）を主成分として含んでおり、ＴｉＮ、ＴｉＯＮ、ＴｉＣｒＮ、ＴｉＡｌＯＮ等を例示することができる。保護層２５として、ＴｉＮを用いた場合、例えば、チタンを４０〜７０原子％、窒素を３０〜６０原子％含有するように設定できる。なお、保護層２５がチタンおよび窒素を主成分として含むとは、保護層２５に含まれるチタンおよび窒素が、７０原子％以上であることを意味する。

保護層２５は、（１１１）面のＸ線回折のピーク強度をＰ１、（２００）面のＸ線回折のピーク強度をＰ２とした場合に、Ｐ１＞Ｐ２の関係性を有している。すなわち、保護層２５を構成する結晶は、（１１１）面のピーク強度が（２００）面のピーク強度よりも高い。

ＴｉＮは、ＮａＣｌ型の結晶構造であり、ＮａＣｌ型の結晶構造において、（１１１）面はすべり面とされている。そのため、保護層２５は、すべり面が優勢な結晶構造を有している。保護層２５に記録媒体Ｐ（図５参照）が接触すると、保護層２５は、すべり面に沿って表面から徐々に摩耗することとなる。その結果、保護層２５に破損が生じにくくなり、結果として、保護層２５の耐久性を向上させることができる。

すなわち、保護層２５に記録媒体Ｐが接触しても、すべり面の摩耗によって記録媒体Ｐからの応力を緩和し、保護層２５に生じる内部応力を緩和することができる。その結果、保護層２５の内部に破損が生じにくくなり、保護層２５の耐久性を向上させることができる。つまり、保護層２５に内部応力が集中しにくくなるように、適度に表面を摩耗させることとなり、結果として、保護層２５の走行距離を長くすることができ、保護層２５の耐久性を向上させることができる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、０．６０≦Ｐ２／Ｐ１＜０．８の構成を有していてもよい。このような構成を有するときには、保護層２５を構成する結晶のすべり面を優勢にすることができ、保護層２５に破損が生じにくくなり、保護層２５の耐久性をさらに向上させることができる。

なお、結晶面のピーク強度は、Ｘ線回折分析で得られた回折パターンにおいて、２θ：２０〜８０°の範囲で検出されたピーク強度である。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１では、保護層２５がタングステン（Ｗ）をさらに含んでいてもよい。このような構成を有するときには、保護層２５のヤング率Ｅを低減させることができ、保護層２５に破損が生じにくくなる。

保護層２５は、タングステンを１〜５原子％含有していると、保護層２５の耐久性を向上させることができる。保護層２５は、スパッタリングにより作製する場合、スパッタリングターゲットとして、タングステンを含有させたＴｉＮを用いればよい。また、イオンプレーティングにより作製する場合、二元るつぼを用いて作成すればよい。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、保護層２５が酸素（Ｏ）をさらに含んでいてもよい。このような構成を有するときには、保護層２５のヤング率Ｅをさらに低減させることができ、保護層２５に破損が生じにくくなる。

保護層２５は、酸素を５〜２０原子％含有していると、保護層２５の耐久性を向上させることができる。保護層２５は、スパッタリングにより作製する場合、スパッタリングタ
ーゲットとして、ＴｉＯＮを用いればよい。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、保護層２５におけるチタンと窒素との原子比（Ｔｉ／Ｎ）が、１．４３以上であってもよい。このような構成を有するときには、保護層２５のヤング率Ｅをさらに低減させることができ、保護層２５に破損が生じにくくなる。

保護層２５を構成する元素の比率は、Ｘ線光電分光法（ＸＰＳ：Ｘ-ｒａｙ Ｐｈｏｔ
ｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定することができ、例えば、保護層２５の表面から１００ｎｍの深さまでの各元素の比率を測定し、それぞれの元素の平均を求めることにより測定できる。

また、本実施形態のサーマルヘッドＸ１は、ヤング率Ｅを硬度Ｈで除した値が、１４．３以下であってもよい。このような構成を有するときには、保護層２５は、硬度Ｈを保ちつつ、ヤング率Ｅを低くすることができる。それにより、記録媒体Ｐから保護層２５に外力が加えられても、保護層２５が内部応力を緩和することができ、保護層２５に破損が生じにくくなる。

硬度Ｈ（ＧＰａ）およびヤング率Ｅ（ＧＰａ）は、ナノインデンテーション法を用いて測定することができる。

保護層２５は、アークプラズマ方式イオンプレーティング、あるいはホロカソード方式イオンプレーティングにより形成することができる。また、アークイオンスパッタリング、あるいはマグネトロンスパッタリングにより形成することができる。保護層２５の厚みは、５〜３０μｍと設定することができる。

Ｐ１およびＰ２の制御は例えば、以下の方法により制御することができる。例えばアークプラズマ方式イオンプレーティング、あるいはホロカソード方式イオンプレーティンにより形成する場合、基板バイアス電圧の絶対値を小さくすることにより、Ｐ１＞Ｐ２となる保護層２５を形成することができる。また、成膜圧を高くすることにより形成することもできる。さらに、アークイオンスパッタリング、あるいはマグネトロンスパッタリングにより形成する場合、チャンバー内の圧力を大きくすることにより、Ｐ１＞Ｐ２となる保護層２５を形成することができる。

次に、サーマルヘッドＸ１を有するサーマルプリンタＺ１について、図５を参照しつつ説明する。

本実施形態のサーマルプリンタＺ１は、上述のサーマルヘッドＸ１と、搬送機構４０と、プラテンローラ５０と、電源装置６０と、制御装置７０とを備えている。サーマルヘッドＸ１は、サーマルプリンタＺ１の筐体（不図示）に設けられた取付部材８０の取付面８０ａに取り付けられている。なお、サーマルヘッドＸ１は、搬送方向Ｓに直交する方向である主走査方向に沿うようにして、取付部材８０に取り付けられている。

搬送機構４０は、駆動部（不図示）と、搬送ローラ４３，４５，４７，４９とを有している。搬送機構４０は、感熱紙、インクが転写される受像紙等の記録媒体Ｐを図５の矢印Ｓ方向に搬送して、サーマルヘッドＸ１の複数の発熱部９上に位置する保護層２５上に搬送するためのものである。駆動部は、搬送ローラ４３，４５，４７，４９を駆動させる機能を有しており、例えば、モータを用いることができる。搬送ローラ４３，４５，４７，４９は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体４３ａ，４５ａ，４７ａ，４９ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材４３ｂ，４５ｂ，４７ｂ，４９ｂにより被覆
して構成することができる。なお、記録媒体Ｐが、インクが転写される受像紙等の場合は、記録媒体ＰとサーマルヘッドＸ１の発熱部９との間に、記録媒体Ｐとともにインクフィルム（不図示）を搬送する。

プラテンローラ５０は、記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に位置する保護層２５上に押圧する機能を有する。プラテンローラ５０は、搬送方向Ｓに直交する方向に沿って延びるように配置され、記録媒体Ｐを発熱部９上に押圧した状態で回転可能となるように両端部が支持固定されている。プラテンローラ５０は、例えば、ステンレス等の金属からなる円柱状の軸体５０ａを、ブタジエンゴム等からなる弾性部材５０ｂにより被覆して構成することができる。

電源装置６０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を発熱させるための電流および駆動ＩＣ１１を動作させるための電流を供給する機能を有している。制御装置７０は、上記のようにサーマルヘッドＸ１の発熱部９を選択的に発熱させるために、駆動ＩＣ１１の動作を制御する制御信号を駆動ＩＣ１１に供給する機能を有している。

サーマルプリンタＺ１は、プラテンローラ５０によって記録媒体ＰをサーマルヘッドＸ１の発熱部９上に押圧しつつ、搬送機構４０によって記録媒体Ｐを発熱部９上に搬送しながら、電源装置６０および制御装置７０によって発熱部９を選択的に発熱させることにより、記録媒体Ｐに所定の印画を行う。なお、記録媒体Ｐが受像紙等の場合は、記録媒体Ｐとともに搬送されるインクフィルム（不図示）のインクを記録媒体Ｐに熱転写することによって、記録媒体Ｐへの印画を行う。

以上、本開示のサーマルヘッドは、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、電気抵抗層１５を薄膜によって形成した、発熱部９の薄い薄膜ヘッドを例示して示したが、これに限定されるものではない。各種電極をパターニングした後に、電気抵抗層１５を厚膜によって形成した、発熱部９の厚い厚膜ヘッドであってもよい。

また、発熱部９が基板７の第１面７ｆ上に形成された平面ヘッドを例示して説明したが、発熱部９が基板７の端面に設けられた端面ヘッドでもよい。

また蓄熱層１３上に共通電極１７および個別電極１９を形成し、共通電極１７と個別電極１９との間の領域のみに電気抵抗層１５を形成することにより、発熱部９を形成してもよい。

また、封止部材１２を、駆動ＩＣ１１を被覆するハードコート２９と同じ材料により形成してもよい。その場合、ハードコート２９を印刷する際に、封止部材１２が形成される領域にも印刷して、ハードコート２９と封止部材１２とを同時に形成してもよい。

また、基板７に直接コネクタ３１を接続した例を示したが、基板７にフレキシブル配線基板（ＦＰＣ：Flexible printed circuits）を接続してもよい。

保護層を構成する結晶粒子の結晶面と、保護層の耐久性の関係性を調査する目的で図１〜図４に示すサーマルヘッドＸ１を作製し、以下の実験を行った。

共通電極１７、個別電極１９、接続電極２１およびＩＣ−ＩＣ間電極２６等の各種電極配線が形成された試料となる基板を複数準備し、アークプラズマ方式イオンプレーティング装置を用いて、５μｍの厚みで保護層２５を成膜した。試料Ｎｏ．１，２については、
タングステンと、ＴｉＮとを二元るつぼにいれて製膜した。試料Ｎｏ．３，４については、タングステンと、ＴｉＯＮとを二元るつぼにいれて製膜した。試料Ｎｏ．５については、ＴｉＮを一元るつぼにいれて製膜した。

保護層２５の成膜時において、試料Ｎ０．１〜４を形成する際には、−３５０Ｖの基板バイアス電圧を印加し、試料Ｎｏ．５を形成する際には、−５００Ｖの基板バイアス電圧を印加した。

試料Ｎｏ．１〜５の保護層２５について、以下の方法で物性値を測定した。Ｘ線光電分光法を用いて、保護層２５の組成を測定した。また、Ｘ線回折分析を用いて保護層２５の結晶構造を測定した。また、ナノインデンテーション法を用いて保護層２５の硬度Ｈおよびヤング率Ｅを測定した。

次に、保護層２５が形成された基板７に、駆動ＩＣ１１を搭載し、被覆部材２９を塗布、硬化してサーマルヘッドX1を作製した。そして、作製したサーマルヘッドＸ１を、図５に示すように、プラテンローラ５０とともに筐体に組み込みサーマルプリンタを作製し、以下に示す走行試験を行った。

記録媒体Ｐとして感熱紙を用いて、搬送速度３００ｍｍ／ｓ、印字周期０．７ｍｓ／Ｌｉｎｅ、印加電圧０．３Ｗ／ｄｏｔ、押し圧１０ｋｇＦ／ｈｅａｄの条件で、走行試験を行った。印画中にドット抜けが生じた場合、保護層２５が破壊されたと判定して、それまでに走行した距離を走行距離として記録した。

表１に、各試料の組成比、物性値および走行距離を示す。

試料Ｎｏ．１〜４のサーマルヘッドを搭載したサーマルプリンタは、走行距離が１１０ｋｍを超えており、走行試験中に保護層２５が破損することはなく、保護層２５の耐久性が向上したことを確認できた。

試料Ｎｏ．５のサーマルヘッドは、走行距離が３０ｋｍの時点で、保護層２５に剥離が生じたため、走行試験を中止した。走行試験後の試料Ｎｏ．５を観察すると、保護層２５にクラックが生じていた。

また、（１１１）面のＸ線回折のピーク強度比Ｐ１、（２００）面のＸ線回折のピーク強度比Ｐ２の関係が、０．６０≦Ｐ２／Ｐ１≦０．８０である試料Ｎｏ．２〜４は、走行試験の結果が、１２５ｋｍを超えていた。

また、保護層２５がタングステンを含んでいる試料Ｎｏ．１〜４は、走行距離が１１０ｋｍを超えていた。

また、保護層２５が酸素を含んでいる試料Ｎｏ．３，４は、走行距離が１３６ｋｍを超えていた。

また、保護層２５におけるチタンと窒素との原子比（Ｔｉ／Ｎ）が１．４３以上である試料Ｎｏ．３，４は、走行距離が１３６ｋｍを超えていた。

また、保護層２５におけるヤング率Ｅを硬度Ｈで除した値が１４．３以下である 試
料Ｎｏ．２〜４は、走行距離が１２５ｋｍを超えていた。

Ｘ１ サーマルヘッド
Ｚ１ サーマルプリンタ
１ 放熱板
３ ヘッド基体
７ 基板
９ 発熱部
１１ 駆動ＩＣ
１２ 封止部材
１３ 蓄熱層
１４ 接着部材
１５ 電気抵抗層
１７ 共通電極
１９ 個別電極
２１ 接続電極
２５ 保護層
２７ 被覆層
３１ コネクタ

Claims (7)

1. 基板と、
   前記基板上に位置する発熱部と、
   前記基板上に位置し、前記発熱部に繋がっている電極と、
   前記発熱部および前記電極の一部を被覆する保護層と、を備え、
   前記保護層は、チタンおよび窒素を主成分として含んでおり、
   前記保護層は、（１１１）面のＸ線回折のピーク強度をＰ１、（２００）面のＸ線回折のピーク強度をＰ２とした場合に、
   Ｐ１＞Ｐ２である、サーマルヘッド。
2. ０．６０≦Ｐ２／Ｐ１≦０．８０である、請求項１に記載のサーマルヘッド。
3. 前記保護層は、タングステンをさらに含んでいる、請求項１または２に記載のサーマルヘッド。
4. 前記保護層は、酸素をさらに含んでいる、請求項３に記載のサーマルヘッド。
5. 前記保護層は、前記チタンと前記窒素との原子比（Ｔｉ／Ｎ）が、１．４３以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
6. 前記保護層は、ヤング率を硬度で除した値が１４．３以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載のサーマルヘッド。
7. 請求項１から６のうちいずれか一項に記載のサーマルヘッドと、
   前記発熱部上を通過するように記録媒体を搬送する搬送機構と、
   前記記録媒体を押圧するプラテンローラと、を備えることを特徴とするサーマルプリンタ。
   
   
   
   

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