JP2646751B2 - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JP2646751B2 JP2646751B2 JP1140459A JP14045989A JP2646751B2 JP 2646751 B2 JP2646751 B2 JP 2646751B2 JP 1140459 A JP1140459 A JP 1140459A JP 14045989 A JP14045989 A JP 14045989A JP 2646751 B2 JP2646751 B2 JP 2646751B2
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- Japan
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- resistor
- thermal head
- glass
- sio
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ、フルカラープリンタ、ワープ
ロなどの記録装置に用いる厚膜型のサーマルヘッドに関
するものである。
ロなどの記録装置に用いる厚膜型のサーマルヘッドに関
するものである。
従来の技術 サーマルヘッドは、第３図に示すように、表面が絶縁
性である基板１と、この基板１上の一対の電極２、３
と、これら両電極２、３と接している抵抗体層４と、こ
の抵抗体層４上の耐摩耗層５とから基本的に構成されて
いる。そして、製造方法により薄膜型と厚膜型に分けら
れる。薄膜型のサーマルヘッドは、電極２、３、抵抗体
層４、耐摩耗層５を真空中でのスパッタリング、蒸着な
どにより形成したものである。また、厚膜型のサーマル
ヘッドは例えば金の熱分解性有機化合物のペースト、Ru
O2とガラスフリットを含むペースト及びホウケイ酸ガラ
スフリットのペーストをそれぞれ印刷、焼成することに
より金電極２、３、RuO2分散のガラスマトリクスよりな
る抵抗体層４、ガラスよりなる耐摩耗層５を得るもので
ある。
性である基板１と、この基板１上の一対の電極２、３
と、これら両電極２、３と接している抵抗体層４と、こ
の抵抗体層４上の耐摩耗層５とから基本的に構成されて
いる。そして、製造方法により薄膜型と厚膜型に分けら
れる。薄膜型のサーマルヘッドは、電極２、３、抵抗体
層４、耐摩耗層５を真空中でのスパッタリング、蒸着な
どにより形成したものである。また、厚膜型のサーマル
ヘッドは例えば金の熱分解性有機化合物のペースト、Ru
O2とガラスフリットを含むペースト及びホウケイ酸ガラ
スフリットのペーストをそれぞれ印刷、焼成することに
より金電極２、３、RuO2分散のガラスマトリクスよりな
る抵抗体層４、ガラスよりなる耐摩耗層５を得るもので
ある。
現在の厚膜型のサーマルヘッドの抵抗体層は、抵抗体
成分のRuO2とガラスフリットと有機バインダーとからな
るペーストをスクリーン印刷し、これを焼成することに
より形成される。ところが、出発ペーストがRuO2粉末と
ガラス粉末との混合物であるため、生成する抵抗体層も
両者の混合物となる。そして、RuO2粉末として粒径の小
さいものを用いても、凝集したり、ガラスマトリクスへ
の分散が悪く、得られる抵抗体層中ではかなり大きな粒
径となる。その結果、電流は相互に接触しているRuO2粉
末を通じて流れることとなる。従って、一様な抵抗値を
有する抵抗体を得ることが難しい。
成分のRuO2とガラスフリットと有機バインダーとからな
るペーストをスクリーン印刷し、これを焼成することに
より形成される。ところが、出発ペーストがRuO2粉末と
ガラス粉末との混合物であるため、生成する抵抗体層も
両者の混合物となる。そして、RuO2粉末として粒径の小
さいものを用いても、凝集したり、ガラスマトリクスへ
の分散が悪く、得られる抵抗体層中ではかなり大きな粒
径となる。その結果、電流は相互に接触しているRuO2粉
末を通じて流れることとなる。従って、一様な抵抗値を
有する抵抗体を得ることが難しい。
一方、トリミングによりドット毎の抵抗値を一定にし
ても、一つのドットを形成する抵抗体の中の特にトリミ
ングされやすい部分で抵抗値の優先的変化が起きるの
で、ドット抵抗値が目標値に達した場合でも、実際の記
録では一つのドットの一部分に発熱が集中することにな
り、正常なドット形状が得られなくなる。このような一
つのドットを形成する抵抗体の中での電流パスの偏り
は、抵抗値の不均一分布、即ち、抵抗体層中のRuO2のよ
うな導電性要素の不均一分布に起因する。
ても、一つのドットを形成する抵抗体の中の特にトリミ
ングされやすい部分で抵抗値の優先的変化が起きるの
で、ドット抵抗値が目標値に達した場合でも、実際の記
録では一つのドットの一部分に発熱が集中することにな
り、正常なドット形状が得られなくなる。このような一
つのドットを形成する抵抗体の中での電流パスの偏り
は、抵抗値の不均一分布、即ち、抵抗体層中のRuO2のよ
うな導電性要素の不均一分布に起因する。
発明が解決しようとする課題 前記のように、RuO2とガラス粉末との混合物から抵抗
体層を形成する従来のサーマルヘッドでは、抵抗値の一
様な抵抗体層を得るのは困難であった。
体層を形成する従来のサーマルヘッドでは、抵抗値の一
様な抵抗体層を得るのは困難であった。
本発明は、以上のような従来の不都合を解消し、抵抗
値分布の均一な抵抗体層を有し、品質の優れた記録を与
えるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
値分布の均一な抵抗体層を有し、品質の優れた記録を与
えるサーマルヘッドを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、上記目的を達成するため、表面が絶縁性で
ある基板と、この基板上の一対の電極と、これら両電極
と接している抵抗体層と、この抵抗体層上の耐摩耗層と
構成要素とし、前記抵抗体層が、ガラスのマトリクス
と、前記マトリクス中に原子ないしは分子単位で分散す
る抵抗体成分元素の金属及び／又はその酸化物とからな
り、前記ガラスの主成分が、PbO、SiO2、B2O3のうち少
なくとも２種の酸化物を含み、PbO＝０〜90％、SiO2＝
０〜50％、B2O3＝０〜90％であることを特徴とする。
ある基板と、この基板上の一対の電極と、これら両電極
と接している抵抗体層と、この抵抗体層上の耐摩耗層と
構成要素とし、前記抵抗体層が、ガラスのマトリクス
と、前記マトリクス中に原子ないしは分子単位で分散す
る抵抗体成分元素の金属及び／又はその酸化物とからな
り、前記ガラスの主成分が、PbO、SiO2、B2O3のうち少
なくとも２種の酸化物を含み、PbO＝０〜90％、SiO2＝
０〜50％、B2O3＝０〜90％であることを特徴とする。
望ましくは、PbO、SiO2、B2O3のうち少なくとも２種
の酸化物を含むガラスの主成分が、PbO＝30〜60％、SiO
2＝20〜40％、B2O3＝20〜40％であることを特徴とす
る。
の酸化物を含むガラスの主成分が、PbO＝30〜60％、SiO
2＝20〜40％、B2O3＝20〜40％であることを特徴とす
る。
作用 本発明によれば、抵抗体内部の元素分布が均一で、気
泡の比率が低く、抵抗値の温度係数及びばらつきが小さ
く、形状が均一な抵抗体層を有するサーマルヘッドが得
られ、印字品質の優れたものとなる。
泡の比率が低く、抵抗値の温度係数及びばらつきが小さ
く、形状が均一な抵抗体層を有するサーマルヘッドが得
られ、印字品質の優れたものとなる。
実 施 例 以下に本発明の具体的な実施例を示す。
（実施例１） 厚さ0.8mmのグレーズアルミナ基板の上に、金の有機
金属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングに
よって電極２、３を形成する。この上に印刷焼成法によ
ってライン状の抵抗体層４を形成する。印刷に用いた抵
抗体ペーストは、Ru、Pb、Si、Ｂ、それぞれのヘキサン
酸塩、エチルセルロース、テルピネオールの混合組成ペ
ーストである。このとき、抵抗体成分元素Ruとガラス成
分元素Pb、Si、Ｂの元素比を2:3にした。最後に硼珪酸
鉛系ガラスペーストの印刷焼成により耐磨耗層５を形成
した。
金属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングに
よって電極２、３を形成する。この上に印刷焼成法によ
ってライン状の抵抗体層４を形成する。印刷に用いた抵
抗体ペーストは、Ru、Pb、Si、Ｂ、それぞれのヘキサン
酸塩、エチルセルロース、テルピネオールの混合組成ペ
ーストである。このとき、抵抗体成分元素Ruとガラス成
分元素Pb、Si、Ｂの元素比を2:3にした。最後に硼珪酸
鉛系ガラスペーストの印刷焼成により耐磨耗層５を形成
した。
第１図は、抵抗体層のガラスマトリクス成分であるPb
O、SiO2、B2O3の組成に対する抵抗値ばらつきの関係を
示したものである。B2O3のみでは、均質な抵抗体層を形
成することが困難であった。サーマルヘッドに要求され
る特性として、抵抗値ばらつきが±５％未満であること
が必要であり、そのためには、第１図からわかるよう
に、ガラスマトリクスがPbO、SiO2、B2O3のうち少なく
とも２種の酸化物を含み、前記ガラスマトリクスの組成
が、PbO＝０〜90％、SiO2＝０〜50％、B2O3＝０〜90％
であることが望ましい。
O、SiO2、B2O3の組成に対する抵抗値ばらつきの関係を
示したものである。B2O3のみでは、均質な抵抗体層を形
成することが困難であった。サーマルヘッドに要求され
る特性として、抵抗値ばらつきが±５％未満であること
が必要であり、そのためには、第１図からわかるよう
に、ガラスマトリクスがPbO、SiO2、B2O3のうち少なく
とも２種の酸化物を含み、前記ガラスマトリクスの組成
が、PbO＝０〜90％、SiO2＝０〜50％、B2O3＝０〜90％
であることが望ましい。
さらには、抵抗値ばらつきを±３％未満とするため
に、ガラスマトリクスがPbO、SiO2、B2O3のうち少なく
とも２種の酸化物を含み、前記ガラスマトリクスの組成
が、PbO＝30〜60％、SiO2＝20〜40％、B2O3＝20〜40％
であることが望ましい。
に、ガラスマトリクスがPbO、SiO2、B2O3のうち少なく
とも２種の酸化物を含み、前記ガラスマトリクスの組成
が、PbO＝30〜60％、SiO2＝20〜40％、B2O3＝20〜40％
であることが望ましい。
（実施例２） 印刷には、Ru、Pb、Si、Ｂ、それぞれのヘキサン酸
塩、エチルセルロース、テルピネオールに、Al、Zn、M
n、Fe、Ni、Co、Mo、Ｗ、Nb、Ta、Bi、La、アルカリ土
類金属のヘキサン酸塩を加えた混合組成ペーストを用い
た。このとき、抵抗体成分元素Ruとガラス成分元素Pb、
Si、Ｂとの元素比を1:1にした。ガラス成分の組成は、P
bO＝40％、SiO2＝30％、B2O3＝30％にした。他は実施例
１に同じ。
塩、エチルセルロース、テルピネオールに、Al、Zn、M
n、Fe、Ni、Co、Mo、Ｗ、Nb、Ta、Bi、La、アルカリ土
類金属のヘキサン酸塩を加えた混合組成ペーストを用い
た。このとき、抵抗体成分元素Ruとガラス成分元素Pb、
Si、Ｂとの元素比を1:1にした。ガラス成分の組成は、P
bO＝40％、SiO2＝30％、B2O3＝30％にした。他は実施例
１に同じ。
第１表に、作成したサーマルヘッドの抵抗値ばらつき
を示す。
を示す。
（実施例３） 印刷には、Ru、Rh、Ir、Os、Re、Pb、Si、Ｂ、それぞ
れのヘキサン酸塩、エチルセルロース、テルピネオール
の混合組成ペーストを用いた。このとき抵抗体成分元素
Ru、Rh、Ir、Os、Reとガラス成分元素Pb、Si、Ｂとの元
素比を3:2にした。他は実施例１に同じ。
れのヘキサン酸塩、エチルセルロース、テルピネオール
の混合組成ペーストを用いた。このとき抵抗体成分元素
Ru、Rh、Ir、Os、Reとガラス成分元素Pb、Si、Ｂとの元
素比を3:2にした。他は実施例１に同じ。
第２表に抵抗体成分元素の元素比率を変えたときのサ
ーマルヘッドの抵抗値ばらつきを示す。表中のNo.10
は、比較例として抵抗ペーストに酸化ルテニウムと粉末
硼珪酸ガラスフリットとエチルセルローズとターピネオ
ールとの混合ペーストを用いたもので、その他の構成お
よび材料は実施例２と同じである。
ーマルヘッドの抵抗値ばらつきを示す。表中のNo.10
は、比較例として抵抗ペーストに酸化ルテニウムと粉末
硼珪酸ガラスフリットとエチルセルローズとターピネオ
ールとの混合ペーストを用いたもので、その他の構成お
よび材料は実施例２と同じである。
（実施例４） 印刷には、Ru、Rh、Pb、Si、Ｂ、それぞれのヘキサン
酸塩、エチルセルロース、テルピネオールの混合組成ペ
ーストを用いた。このとき、抵抗体成分元素Ru、Rhとガ
ラス成分元素Pb、Si、Ｂとの元素比は1:2にした。他は
実施例１に同じ。
酸塩、エチルセルロース、テルピネオールの混合組成ペ
ーストを用いた。このとき、抵抗体成分元素Ru、Rhとガ
ラス成分元素Pb、Si、Ｂとの元素比は1:2にした。他は
実施例１に同じ。
第２図は、ルテニウムとロジウムとを抵抗体成分元素
とする抵抗体のルテニウムの元素比率と抵抗値の温度係
数の関係を示すものである。一般に、サーマルヘッドの
抵抗体として要求される特性として、抵抗値の温度係数
が、−200ppm/℃から＋200ppm/℃の範囲にあることが必
要である。
とする抵抗体のルテニウムの元素比率と抵抗値の温度係
数の関係を示すものである。一般に、サーマルヘッドの
抵抗体として要求される特性として、抵抗値の温度係数
が、−200ppm/℃から＋200ppm/℃の範囲にあることが必
要である。
従って、この図からわかるように、ルテニウムの元素比
率が、40％から80％の範囲であることが望ましい。
率が、40％から80％の範囲であることが望ましい。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、抵抗体内部の元素分
布が均一で、気泡の比率が低く、抵抗値の温度係数及び
抵抗値のばらつきが小さい抵抗体層を得ることができ
る。
布が均一で、気泡の比率が低く、抵抗値の温度係数及び
抵抗値のばらつきが小さい抵抗体層を得ることができ
る。
このため抵抗体層の印字品質に優れた厚膜型のサーマ
ルヘッドが低コストで連続的に得られる。
ルヘッドが低コストで連続的に得られる。
第１図は本発明の一実施例におけるサーマルヘッドの抵
抗体層のガラスマトリクス成分であるPbO、SiO2、B2O3
の組成に対する抵抗値ばらつきの関係を示す図、第２図
は同実施例におけるサーマルヘッドのルテニウムとロジ
ウムとを抵抗体成分元素とする抵抗体のルテニウムの元
素比率と抵抗値の温度係数との関係を示す図、第３図は
同実施例に用いたサーマルヘッドの代表的な構成図であ
る。 １……基板、２、３……電極、４……抵抗体層、５……
耐摩耗層。
抗体層のガラスマトリクス成分であるPbO、SiO2、B2O3
の組成に対する抵抗値ばらつきの関係を示す図、第２図
は同実施例におけるサーマルヘッドのルテニウムとロジ
ウムとを抵抗体成分元素とする抵抗体のルテニウムの元
素比率と抵抗値の温度係数との関係を示す図、第３図は
同実施例に用いたサーマルヘッドの代表的な構成図であ
る。 １……基板、２、３……電極、４……抵抗体層、５……
耐摩耗層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 善博 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 西野 敦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−46501（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】表面が絶縁性である基板と、この基板上の
一対の電極と、これら両電極と接している抵抗体層と、
この抵抗体層上の耐摩耗層とを構成要素とし、前記抵抗
体層が、ガラスのマトリクスと、前記マトリクス中に原
子ないしは分子単位で分散する抵抗体成分元素の金属及
び／又は酸化物とからなり、前記ガラスの主成分が、Pb
O、SiO2、B2O3のうち少なくとも２種の酸化物を含み、
重量％で、PbO＝０〜90％、SiO2＝０〜50％、B2O3＝０
〜90％であることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】PbO、SiO2、B2O3のうち少なくとも２種の
酸化物を含むガラスの主成分が、重量％でPbO＝30〜60
％、SiO2＝20〜40％、B2O3＝20〜40％であることを特徴
とする請求項１記載のサーマルヘッド。 - 【請求項３】ガラスの成分に、Al、Zn、Mn、Fe、Ni、C
o、Mo、Ｗ、Nb、Ta、Bi、La、アルカリ土類金属の群か
ら選ばれた元素を含むことを特徴とする請求項１又は２
記載のサーマルヘッド。 - 【請求項４】抵抗体成分元素として、Ru、Rh、Ir、Re、
Osの群より選ばれた元素を含むことを特徴とする請求項
１、２又は３記載のサーマルヘッド。 - 【請求項５】RuとRhを抵抗体成分元素とし、その抵抗体
成分元素中のRuの元素比率が重量％で40％から80％の範
囲であることを特徴とする請求項４記載のサーマルヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140459A JP2646751B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1140459A JP2646751B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035163A JPH035163A (ja) | 1991-01-10 |
| JP2646751B2 true JP2646751B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=15269093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1140459A Expired - Fee Related JP2646751B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2646751B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5856738B2 (ja) * | 2011-02-08 | 2016-02-10 | アルプス電気株式会社 | サーマルヘッド |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246501A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | 田中マツセイ株式会社 | サ−マルプリンタ−ヘツド用抵抗組成物 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP1140459A patent/JP2646751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH035163A (ja) | 1991-01-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |