JPH0393553A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH0393553A JPH0393553A JP23200789A JP23200789A JPH0393553A JP H0393553 A JPH0393553 A JP H0393553A JP 23200789 A JP23200789 A JP 23200789A JP 23200789 A JP23200789 A JP 23200789A JP H0393553 A JPH0393553 A JP H0393553A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特に耐摩耗層の割損防止を図り得るようにし
た感熱記録用のサーマルヘッドに関するものである． 〔従来の技術〕 サーマルヘッドは優れた感熱応答性に加えて優れた耐摩
耗性が要求される。この耐摩耗性は耐摩耗層の硬度の如
何に係る．ところで、薄い耐摩耗層を実現して優れた感
熱応答性を有するサーマルヘッドが特公昭６１−５３９
５５号公報にて開示されているので、そのサーマルヘッ
ドの構威を、その模式的縦断面構威説明図の第４図を参
照しながら以下に説明する． 即ち、図に示す符号（１）はセラ藁ツク基板（以下、こ
れを基板という）であり、この基板（１）の上面にグレ
ーズされたガラス層｛２）、発熱抵抗体層｛３｝、電極
（４）が順次積層されると共に、感熱紙がこすられる最
外面には耐摩耗層（５）が設けられてなるｔｌ戊になっ
ている。
た感熱記録用のサーマルヘッドに関するものである． 〔従来の技術〕 サーマルヘッドは優れた感熱応答性に加えて優れた耐摩
耗性が要求される。この耐摩耗性は耐摩耗層の硬度の如
何に係る．ところで、薄い耐摩耗層を実現して優れた感
熱応答性を有するサーマルヘッドが特公昭６１−５３９
５５号公報にて開示されているので、そのサーマルヘッ
ドの構威を、その模式的縦断面構威説明図の第４図を参
照しながら以下に説明する． 即ち、図に示す符号（１）はセラ藁ツク基板（以下、こ
れを基板という）であり、この基板（１）の上面にグレ
ーズされたガラス層｛２）、発熱抵抗体層｛３｝、電極
（４）が順次積層されると共に、感熱紙がこすられる最
外面には耐摩耗層（５）が設けられてなるｔｌ戊になっ
ている。
上記した耐摩耗層（５）の詳細は、炭素または炭素を主
威分とする材料、つまりアモルファスカーボン（以下、
ＡＣという）材になる薄い被膜であって、ＡＣ材をプラ
ズマ気相法により発熱抵抗体層の表面および側面に被覆
させてなるものである．そして、この耐摩耗層（５）の
硬度は、ビッカース硬度が４５００以上もあって極めて
硬く、しかもその厚さが０．０５〜０．２μと極めて薄
いので、これによりサーマルヘフドに対して優れた耐摩
耗性と感熱応答性とを付与している． また、前記耐摩耗層（５）の炭素または炭素を主威分と
するＡＣにハロゲン元素または珪素を０．Ｏｌ〜２０％
添加したものも開示している．〔発明が解決しようとす
る課題〕 上記したように、このようなＡＣ材になる耐摩耗層は極
めて硬度が高くしかもその厚さが薄いので、耐摩耗性に
加えて感熱応答性が優れている関係上極めて有用ではあ
るが、その耐久性上の観点からすると、未だに以下に説
明するような問題点を持っている． 即ち、サーマルヘッドの発熱抵抗体にはパルス通電がな
されるので、耐摩耗層はこのパルス通電に伴ってこの発
熱抵抗体が発生する熱により熱衡撃を直に受けることと
なる． ところで、周知のように材料は一般にその硬度が高硬度
になるにつれて跪くなるという性質を持っている． そこで、その厚さを薄くし、またはその太さを細くする
ことによって、譬え脆性材料ではあっても曲げ変形可能
にはなるが、その脆さ自体を改善することができない。
威分とする材料、つまりアモルファスカーボン（以下、
ＡＣという）材になる薄い被膜であって、ＡＣ材をプラ
ズマ気相法により発熱抵抗体層の表面および側面に被覆
させてなるものである．そして、この耐摩耗層（５）の
硬度は、ビッカース硬度が４５００以上もあって極めて
硬く、しかもその厚さが０．０５〜０．２μと極めて薄
いので、これによりサーマルヘフドに対して優れた耐摩
耗性と感熱応答性とを付与している． また、前記耐摩耗層（５）の炭素または炭素を主威分と
するＡＣにハロゲン元素または珪素を０．Ｏｌ〜２０％
添加したものも開示している．〔発明が解決しようとす
る課題〕 上記したように、このようなＡＣ材になる耐摩耗層は極
めて硬度が高くしかもその厚さが薄いので、耐摩耗性に
加えて感熱応答性が優れている関係上極めて有用ではあ
るが、その耐久性上の観点からすると、未だに以下に説
明するような問題点を持っている． 即ち、サーマルヘッドの発熱抵抗体にはパルス通電がな
されるので、耐摩耗層はこのパルス通電に伴ってこの発
熱抵抗体が発生する熱により熱衡撃を直に受けることと
なる． ところで、周知のように材料は一般にその硬度が高硬度
になるにつれて跪くなるという性質を持っている． そこで、その厚さを薄くし、またはその太さを細くする
ことによって、譬え脆性材料ではあっても曲げ変形可能
にはなるが、その脆さ自体を改善することができない。
それ故、この耐摩耗層には電極へのパルス通電に伴って
発生する熱が、電極と耐摩耗層が接触状態にあるために
この耐摩耗層に直接伝わり、その際の熱衝撃によって耐
摩耗層にクラックが発生したりすることが多々あって、
この耐摩耗層の耐久性上の信頼性が必ずしも十分とはい
えなかった。
発生する熱が、電極と耐摩耗層が接触状態にあるために
この耐摩耗層に直接伝わり、その際の熱衝撃によって耐
摩耗層にクラックが発生したりすることが多々あって、
この耐摩耗層の耐久性上の信頼性が必ずしも十分とはい
えなかった。
従って、本発明は耐熱衝撃に対して優れた耐久性を備え
た高信頼性を有するサーマルヘッドの提供を目的とする
． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記した問題点の解決を図るためになされたも
ので、従って本発明に係るサーマルヘソドの構戒は、基
板上にグレーズ層、発熱抵抗体層およびアモルファスカ
ーボンからなる耐摩耗層が順次積層されてなるサーマル
ヘッドにおいて、前記発熱抵抗体層と耐摩耗層との間に
該耐摩耗層よりも低硬度であってかつ電気絶縁性を有す
る熱緩和層を設けたことを特徴とする。
た高信頼性を有するサーマルヘッドの提供を目的とする
． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上記した問題点の解決を図るためになされたも
ので、従って本発明に係るサーマルヘソドの構戒は、基
板上にグレーズ層、発熱抵抗体層およびアモルファスカ
ーボンからなる耐摩耗層が順次積層されてなるサーマル
ヘッドにおいて、前記発熱抵抗体層と耐摩耗層との間に
該耐摩耗層よりも低硬度であってかつ電気絶縁性を有す
る熱緩和層を設けたことを特徴とする。
本発明になるサーマルヘッドによれば、電極と耐摩耗層
の間に熱緩和層を設けたので、この発熱抵抗体により発
生した熱はこの熱緩和層を通って、耐摩耗層に伝達され
る． 一方、この熱緩和層は電気絶縁性を有しているので電極
が短絡したりすることがない．〔実施例〕 本発明の実施例を、第ｌ図乃至第３図を参照しながら説
明する． 星上裏箇班 この第１実施例を、サーマルヘノドの模式的縦断面構威
説明図の第１図（ａ）と、印加電圧に対する抵抗変化率
説明閃の第１図（ｂ）とに基づいて、従来例と同一の構
戒部品は同一符号を以て以下に説明する． 即ち、第１図（ａ）において示す符号（１）は基板であ
り、この基板（１）の上面にグレーズされたガラス層（
２）、発熱抵抗体１１（３）、電極（４）が順次積層さ
れると共に、この電極（４）の上に熱緩和層（６）を積
層し、この熱緩和層（６）の上に感熱紙がこすられる耐
摩耗層？５）を積層してなる構成とした．なお、これら
各層の形或は何れも公知の戒膜手段により威膜したもの
であって、特別な或膜手段を採用していない．ところで
、熱緩和Ｎ（６）なしで電極（４）の上に直接ＡＣ材に
なる耐摩耗層（５）を成膜することを試みたが、例えば
電極（４）の材質がヌープ硬度２００以下の金、銀等を
使用した場合、耐摩耗層（５）としてヌプ硬度３０００
もの高硬度のＡＣを使用すると、両者の各材質の硬度差
が大きすぎ、このＡＣになる耐摩耗層（５）が剥離し勝
ちであって、この耐摩耗Ｎ（５）を成膜し得ないことを
知見した．そこで、ヌープ硬度８００の酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ■〉により電極（４）の上に膜厚２μｍの熱緩和層（
６）を戒膜すると、この熱緩和Ｎ（６）の上に膜厚２μ
ｍのＡＣになる耐摩耗層（５）を支障なく或膜すること
ができた．勿論、Ｓｉｆｔは優れた電気絶縁性を有して
いるが故に、上記電極（４）に被覆しても何の支障も生
じることはない． 次いで、間接的に上記した熱緩和Ｎ（６）の効果を確認
するために、現状において電極（４）の保護膜と？て多
用されているＡＣよりも低硬度の酸化タンタル（Ｔａｘ
ｅｓ）になる膜厚２μｍの耐摩耗Ｎ（５）を形威したサ
ーマルヘッドを作製すると共に、これら両者の耐熱衝撃
性をステップストレステストによって評価した．このス
テップストレステストの条件は、印加電圧のパルス周期
”’１．５ｍｓ、印加電圧のパルス幅＝０．３ｍｓ，ｌ
ステップの印加電圧のパルス数−１×ｌＯＳである． このテスト結果は、縦軸を抵抗変化率（％）で、また横
軸を印加電圧のレベルで示す第１図中）のとおりである
．なお、熱緩和層（６）がＳｉｎｇになる本実施例の場
合を実線で、この熱緩和層（６）がＴａｘｅｓになる場
合を鎖線で各々示したものである．この図から良く理解
されるように、ＳｉＯ■になる熱緩和Ｎ（６）はＡＣに
なる耐摩耗層（５）に対する熱衝撃を良く暖和している
ことが判る． このように、Ｔａｚ０１に比較して２．５倍の硬度を有
するＡＣになる耐摩耗層（５）も、この熱緩和層（６）
の働きによりクラックを生じたりするようなことがなく
なった． ところで、熱緩和層（６）として用いたＳｉｏｔ材の熱
伝導率は、ＡＣ材のそれがＩＩＯＪ／ｍｓＫであるのに
対して０．８８Ｊ／ｍｓＫであって、サーマルヘッドに
要求される感熱応答性に悪影響を与えるように考えられ
るが、この熱緩和層（６）の膜厚を０．５〜４μｍの範
囲内にすれば実用的に全く支障のないことを確認した． つまり、膜厚が０．５ａｍ未満であると薄すぎて戒膜し
た熱緩和層（６）が剥離現象を起こすので緩和層となり
得ない一方、その膜厚が４μｍを越えると前記発熱抵抗
体（４）から発生する熱が熱緩和層（６）を通して横方
向に拡散伝達される結果、熱転写されたドットに滲みが
生じて実用に供し得ない．しかしながら、熱緩和層（６
）の膜厚が上記範囲内であれば上記したような不具合が
生じたりするようなことはなかった． 星１裏慮員 この第２実施例を、サーマルヘッドの模式的縦断面構威
説明図の第２図に基づいて以下に説明すると、図に示す
符号（１）は基板であり、この基板（１）の上面にグレ
ーズされたガラス層（２）、発熱抵抗体層（３）、電極
（４）が順次積層されると共に、この電極（４）の上に
熱緩和層（６）を積層し、この熱緩和Ｎ（６）の上に感
熱紙がこすられる耐摩耗層（５）を積層してなる構戒と
した． 上記した熱緩和Ｎ（６）の詳細は、ＳｉｎｇとＴａｘｅ
ｓの混合物またはＴａｘ Ｓｌｙ Ｏ ｗ材からなる厚
さ２μｍの層とした． 従って、この熱緩和層（６冫によって耐摩耗層（５）に
伝達される熱が緩和されるので、この実施例の作用と効
果とは第Ｉ実施例と同効である．星主裏腹班 この第３実施例を、サーマルヘッドの模式的縦断筒構戒
説明図の第３図に基づいて以下に説明すると、この実施
例は熱緩和層（６）として、電極（４１ｇ１から順にＳ
ｉｎｓ層（６ａ）、ＴａｇＯｓ層（６ｂ）、次いでまた
Ｓｉ０２層（６ｃ）、Ｔａｘｅｓ層（６ｄ）の厚さ０．
５ａｍづつの４層としてなる横戒とした． 従って、この熱緩和１ｉ１ （６）によって耐摩耗Ｎ（
５）に伝達される熱が緩和されるので、この実施例の作
用と効果とは第ｌ実施例と同効である．なお、上記した
実施例は何れも本発明の具体例にすぎず、従ってこの実
施例によって本発明の技術的思想の範囲が限定されるも
のではなく、しかもこの技術的思想を逸脱しない範囲内
における設計変更等は自由自在である． 〔発明の効果〕 本発明になるサーマルヘッドによれば、電極と耐摩耗層
の間に熱緩和層を介設したので、発熱抵抗体により発生
した熱はこの熱緩和層を通って耐ＩＩ！耗層に伝達され
、この熱緩和層により熱衝撃が和らげられる結果、ＡＣ
材になる耐摩耗層にクランクが発生するようなことがな
くなる。
の間に熱緩和層を設けたので、この発熱抵抗体により発
生した熱はこの熱緩和層を通って、耐摩耗層に伝達され
る． 一方、この熱緩和層は電気絶縁性を有しているので電極
が短絡したりすることがない．〔実施例〕 本発明の実施例を、第ｌ図乃至第３図を参照しながら説
明する． 星上裏箇班 この第１実施例を、サーマルヘノドの模式的縦断面構威
説明図の第１図（ａ）と、印加電圧に対する抵抗変化率
説明閃の第１図（ｂ）とに基づいて、従来例と同一の構
戒部品は同一符号を以て以下に説明する． 即ち、第１図（ａ）において示す符号（１）は基板であ
り、この基板（１）の上面にグレーズされたガラス層（
２）、発熱抵抗体１１（３）、電極（４）が順次積層さ
れると共に、この電極（４）の上に熱緩和層（６）を積
層し、この熱緩和層（６）の上に感熱紙がこすられる耐
摩耗層？５）を積層してなる構成とした．なお、これら
各層の形或は何れも公知の戒膜手段により威膜したもの
であって、特別な或膜手段を採用していない．ところで
、熱緩和Ｎ（６）なしで電極（４）の上に直接ＡＣ材に
なる耐摩耗層（５）を成膜することを試みたが、例えば
電極（４）の材質がヌープ硬度２００以下の金、銀等を
使用した場合、耐摩耗層（５）としてヌプ硬度３０００
もの高硬度のＡＣを使用すると、両者の各材質の硬度差
が大きすぎ、このＡＣになる耐摩耗層（５）が剥離し勝
ちであって、この耐摩耗Ｎ（５）を成膜し得ないことを
知見した．そこで、ヌープ硬度８００の酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ■〉により電極（４）の上に膜厚２μｍの熱緩和層（
６）を戒膜すると、この熱緩和Ｎ（６）の上に膜厚２μ
ｍのＡＣになる耐摩耗層（５）を支障なく或膜すること
ができた．勿論、Ｓｉｆｔは優れた電気絶縁性を有して
いるが故に、上記電極（４）に被覆しても何の支障も生
じることはない． 次いで、間接的に上記した熱緩和Ｎ（６）の効果を確認
するために、現状において電極（４）の保護膜と？て多
用されているＡＣよりも低硬度の酸化タンタル（Ｔａｘ
ｅｓ）になる膜厚２μｍの耐摩耗Ｎ（５）を形威したサ
ーマルヘッドを作製すると共に、これら両者の耐熱衝撃
性をステップストレステストによって評価した．このス
テップストレステストの条件は、印加電圧のパルス周期
”’１．５ｍｓ、印加電圧のパルス幅＝０．３ｍｓ，ｌ
ステップの印加電圧のパルス数−１×ｌＯＳである． このテスト結果は、縦軸を抵抗変化率（％）で、また横
軸を印加電圧のレベルで示す第１図中）のとおりである
．なお、熱緩和層（６）がＳｉｎｇになる本実施例の場
合を実線で、この熱緩和層（６）がＴａｘｅｓになる場
合を鎖線で各々示したものである．この図から良く理解
されるように、ＳｉＯ■になる熱緩和Ｎ（６）はＡＣに
なる耐摩耗層（５）に対する熱衝撃を良く暖和している
ことが判る． このように、Ｔａｚ０１に比較して２．５倍の硬度を有
するＡＣになる耐摩耗層（５）も、この熱緩和層（６）
の働きによりクラックを生じたりするようなことがなく
なった． ところで、熱緩和層（６）として用いたＳｉｏｔ材の熱
伝導率は、ＡＣ材のそれがＩＩＯＪ／ｍｓＫであるのに
対して０．８８Ｊ／ｍｓＫであって、サーマルヘッドに
要求される感熱応答性に悪影響を与えるように考えられ
るが、この熱緩和層（６）の膜厚を０．５〜４μｍの範
囲内にすれば実用的に全く支障のないことを確認した． つまり、膜厚が０．５ａｍ未満であると薄すぎて戒膜し
た熱緩和層（６）が剥離現象を起こすので緩和層となり
得ない一方、その膜厚が４μｍを越えると前記発熱抵抗
体（４）から発生する熱が熱緩和層（６）を通して横方
向に拡散伝達される結果、熱転写されたドットに滲みが
生じて実用に供し得ない．しかしながら、熱緩和層（６
）の膜厚が上記範囲内であれば上記したような不具合が
生じたりするようなことはなかった． 星１裏慮員 この第２実施例を、サーマルヘッドの模式的縦断面構威
説明図の第２図に基づいて以下に説明すると、図に示す
符号（１）は基板であり、この基板（１）の上面にグレ
ーズされたガラス層（２）、発熱抵抗体層（３）、電極
（４）が順次積層されると共に、この電極（４）の上に
熱緩和層（６）を積層し、この熱緩和Ｎ（６）の上に感
熱紙がこすられる耐摩耗層（５）を積層してなる構戒と
した． 上記した熱緩和Ｎ（６）の詳細は、ＳｉｎｇとＴａｘｅ
ｓの混合物またはＴａｘ Ｓｌｙ Ｏ ｗ材からなる厚
さ２μｍの層とした． 従って、この熱緩和層（６冫によって耐摩耗層（５）に
伝達される熱が緩和されるので、この実施例の作用と効
果とは第Ｉ実施例と同効である．星主裏腹班 この第３実施例を、サーマルヘッドの模式的縦断筒構戒
説明図の第３図に基づいて以下に説明すると、この実施
例は熱緩和層（６）として、電極（４１ｇ１から順にＳ
ｉｎｓ層（６ａ）、ＴａｇＯｓ層（６ｂ）、次いでまた
Ｓｉ０２層（６ｃ）、Ｔａｘｅｓ層（６ｄ）の厚さ０．
５ａｍづつの４層としてなる横戒とした． 従って、この熱緩和１ｉ１ （６）によって耐摩耗Ｎ（
５）に伝達される熱が緩和されるので、この実施例の作
用と効果とは第ｌ実施例と同効である．なお、上記した
実施例は何れも本発明の具体例にすぎず、従ってこの実
施例によって本発明の技術的思想の範囲が限定されるも
のではなく、しかもこの技術的思想を逸脱しない範囲内
における設計変更等は自由自在である． 〔発明の効果〕 本発明になるサーマルヘッドによれば、電極と耐摩耗層
の間に熱緩和層を介設したので、発熱抵抗体により発生
した熱はこの熱緩和層を通って耐ＩＩ！耗層に伝達され
、この熱緩和層により熱衝撃が和らげられる結果、ＡＣ
材になる耐摩耗層にクランクが発生するようなことがな
くなる。
故に、このサーマルヘッドの信頼性の大幅な向上が可能
になるので、その経済効果は極めて大である． 従って、本発明によって耐熱衝撃に対して優れた耐久性
を備えた高信頼性を有する極めて優れ、かつ有用なサー
マルへッドを実現することができたのである。
になるので、その経済効果は極めて大である． 従って、本発明によって耐熱衝撃に対して優れた耐久性
を備えた高信頼性を有する極めて優れ、かつ有用なサー
マルへッドを実現することができたのである。
第１図（ａ）は第１実施例になるサーマルヘッドの模式
的縦断面構或説明図、第１図（ｂ）は印加電圧に対する
抵抗変化率説明図、第２図は第２実施例になるサーマル
ヘッドの模式的縦断面構成説明図、第３図は第３実施例
になるサーマルヘッドの模式的縦断面構戒説明図、第４
図は従来のサーマルヘッドの模式的縦断面構成説明図で
ある．（１）・・・基板、（２）−・・ガラス層、（３
）−・・発熱抵抗体層、（４）−・・電極、（５）・・
・耐摩耗層、（６）−・・熱緩和層。
的縦断面構或説明図、第１図（ｂ）は印加電圧に対する
抵抗変化率説明図、第２図は第２実施例になるサーマル
ヘッドの模式的縦断面構成説明図、第３図は第３実施例
になるサーマルヘッドの模式的縦断面構戒説明図、第４
図は従来のサーマルヘッドの模式的縦断面構成説明図で
ある．（１）・・・基板、（２）−・・ガラス層、（３
）−・・発熱抵抗体層、（４）−・・電極、（５）・・
・耐摩耗層、（６）−・・熱緩和層。
Claims (1)
- （１）基板上にグレーズ層、発熱抵抗体層およびアモル
ファスカーボンからなる耐摩耗層が順次積層されてなる
サーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体層と耐摩耗層
との間に該耐摩耗層よりも低硬度であってかつ電気絶縁
性を有する熱緩和層を設けたことを特徴とするサーマル
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23200789A JP2871742B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23200789A JP2871742B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393553A true JPH0393553A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2871742B2 JP2871742B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=16932486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23200789A Expired - Lifetime JP2871742B2 (ja) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2871742B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050894A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Nikko Co Ltd | アスファルト合材の貯蔵サイロ |
-
1989
- 1989-09-06 JP JP23200789A patent/JP2871742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008050894A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Nikko Co Ltd | アスファルト合材の貯蔵サイロ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2871742B2 (ja) | 1999-03-17 |
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