JPH0812802B2 - サ−マルヘツド用厚膜抵抗体材料，サ−マルヘツド用厚膜抵抗体，並びにサ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツド用厚膜抵抗体材料，サ−マルヘツド用厚膜抵抗体，並びにサ−マルヘツドInfo
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- JPH0812802B2 JPH0812802B2 JP61269687A JP26968786A JPH0812802B2 JP H0812802 B2 JPH0812802 B2 JP H0812802B2 JP 61269687 A JP61269687 A JP 61269687A JP 26968786 A JP26968786 A JP 26968786A JP H0812802 B2 JPH0812802 B2 JP H0812802B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C17/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
- H01C17/06—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
- H01C17/065—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thick film techniques, e.g. serigraphy
- H01C17/06506—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits
- H01C17/06513—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component
- H01C17/06533—Precursor compositions therefor, e.g. pastes, inks, glass frits characterised by the resistive component composed of oxides
- H01C17/0654—Oxides of the platinum group
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーマルヘツド用厚膜抵抗体材料、これを焼
成したサーマルヘツド用厚膜抵抗体、並びにこの抵抗体
材料を基板上に塗布・焼成して得たサーマルヘツドに係
り、特に、高画質対応の感熱記録に好適なサーマルヘツ
ド用厚膜抵抗体材料，サーマルヘツド用厚膜抵抗体、並
びにサーマルヘツドに関する。
成したサーマルヘツド用厚膜抵抗体、並びにこの抵抗体
材料を基板上に塗布・焼成して得たサーマルヘツドに係
り、特に、高画質対応の感熱記録に好適なサーマルヘツ
ド用厚膜抵抗体材料，サーマルヘツド用厚膜抵抗体、並
びにサーマルヘツドに関する。
従来の厚膜感熱記録ヘツドを構成する厚膜抵抗体材料
は、例えば、特公昭56−13629号公報に記載のように、
厚膜抵抗体の含有成分やその含有率を規定して耐電力特
性の向上と稼動中での抵抗値の安定性を図つた。また、
特開昭50−67486号公報に記載のように、抵抗体ペース
トを高温で熱処理し、抵抗値の選択性の向上を図つてい
る。
は、例えば、特公昭56−13629号公報に記載のように、
厚膜抵抗体の含有成分やその含有率を規定して耐電力特
性の向上と稼動中での抵抗値の安定性を図つた。また、
特開昭50−67486号公報に記載のように、抵抗体ペース
トを高温で熱処理し、抵抗値の選択性の向上を図つてい
る。
いうなれば、従来より厚膜感熱ヘツドは低価格化およ
び抵抗体の信頼性という点のみに着目しており、高画質
化に対応できる低抵抗値ばらつきの実現ということには
着目していなかつた。
び抵抗体の信頼性という点のみに着目しており、高画質
化に対応できる低抵抗値ばらつきの実現ということには
着目していなかつた。
上記従来技術は、厚膜感熱ヘツドの抵抗値のばらつき
を低減し、出力画像を高品質にするという点での配慮が
なされておらず、通常、最大最小幅±20％程度、分散値
で７％程度の抵抗値ばらつきを有しており、これが原因
で発色濃度包ムラが生ずるので画像対象としては不適当
であつた。
を低減し、出力画像を高品質にするという点での配慮が
なされておらず、通常、最大最小幅±20％程度、分散値
で７％程度の抵抗値ばらつきを有しており、これが原因
で発色濃度包ムラが生ずるので画像対象としては不適当
であつた。
本発明の目的は、抵抗値のばらつきを低減し感熱記録
に際しての高画質化に寄与し得るサーマルヘツド用厚膜
抵抗体材料，サーマルヘツド用厚膜抵抗体、並びにサー
マルヘツドを提供するにある。
に際しての高画質化に寄与し得るサーマルヘツド用厚膜
抵抗体材料，サーマルヘツド用厚膜抵抗体、並びにサー
マルヘツドを提供するにある。
上記目的は、従来材料に対して成分配合比を特に変え
ることを要せず、抵抗値制御に深く関与する酸化ルテニ
ウム微粒子のガラスフリツト中への均一分散に際して該
微粒子の粒径をより細かくして大きさのばらつきを抑え
ることにより達成される。
ることを要せず、抵抗値制御に深く関与する酸化ルテニ
ウム微粒子のガラスフリツト中への均一分散に際して該
微粒子の粒径をより細かくして大きさのばらつきを抑え
ることにより達成される。
すなわち本発明のサーマルヘツド用厚膜抵抗体材料
は、少なくとも酸化ルテニウム微粒子，ガラス微粒子、
並びにこれらを分散し焼成にて消失する如き分散材の混
合組成物であつて、いわゆるペースト状を呈する。そし
てここに配合される酸化ルテニウムの粒子に本発明の特
徴があり、その粒子は比表面積にして10m2/g以上40m2/g
以下であり、粒度分布の上限は１μｍである。
は、少なくとも酸化ルテニウム微粒子，ガラス微粒子、
並びにこれらを分散し焼成にて消失する如き分散材の混
合組成物であつて、いわゆるペースト状を呈する。そし
てここに配合される酸化ルテニウムの粒子に本発明の特
徴があり、その粒子は比表面積にして10m2/g以上40m2/g
以下であり、粒度分布の上限は１μｍである。
なお、上記酸化ルテニウムに加え他の導電性微粉体の
添加や酸化物充填物の添加は差し支えない。
添加や酸化物充填物の添加は差し支えない。
酸化物充填物の例としては酸化ジルコニウム，酸化チ
タン，酸化珪素，酸化アルミニウム，酸化ナトリウム，
酸化カルシウム等が挙げられる。また他の導電性物質と
しては白金族元素の単体または酸化物等が挙げられる。
これらは主に耐電力特性向上の為の添加剤で、添加量は
極く微量で良く、粒径は１μｍ程度が好ましい。
タン，酸化珪素，酸化アルミニウム，酸化ナトリウム，
酸化カルシウム等が挙げられる。また他の導電性物質と
しては白金族元素の単体または酸化物等が挙げられる。
これらは主に耐電力特性向上の為の添加剤で、添加量は
極く微量で良く、粒径は１μｍ程度が好ましい。
本発明は均一分散系を達成するならばサーマルヘツド
の仕様により種々の抵抗膜組成を選択できるから、特に
成分配合量については限定されない。但し酸化ルテニウ
ムに関しては10〜30重量％が好ましい。
の仕様により種々の抵抗膜組成を選択できるから、特に
成分配合量については限定されない。但し酸化ルテニウ
ムに関しては10〜30重量％が好ましい。
ペースト作成に当たり使用する分散材（分散媒）はレ
ジン．溶剤等で、例えばエチルセルロースやブチルカル
ビトールアセテートであり、添加量は10〜30重量％が望
ましい。
ジン．溶剤等で、例えばエチルセルロースやブチルカル
ビトールアセテートであり、添加量は10〜30重量％が望
ましい。
本発明に使用するガラスはガラスフリツトとして高融
点のものであれば特に限定されないが、特に挙げれば硼
珪酸系ガラス，硼珪酸鉛系ガラス，珪酸−鉛系ガラス或
いは結晶化ガラス等である。ガラス微粉の粒径は１μｍ
程度が好ましい。ガラスは酸化ルテニウム粒子のネツト
ワーク構成のベースとなる。
点のものであれば特に限定されないが、特に挙げれば硼
珪酸系ガラス，硼珪酸鉛系ガラス，珪酸−鉛系ガラス或
いは結晶化ガラス等である。ガラス微粉の粒径は１μｍ
程度が好ましい。ガラスは酸化ルテニウム粒子のネツト
ワーク構成のベースとなる。
上記ペーストを焼成したものが本発明に係るサーマル
ヘツド用厚膜抵抗体である。従つて上記溶剤等は消失し
ていることになる。また酸化ルテニウム微粒子は粒子同
士が結合して成長し、グレインを形成するものもあるが
ガラス中には酸化ルテニウムのほぼ均一なネツトワーク
を形成することになる。
ヘツド用厚膜抵抗体である。従つて上記溶剤等は消失し
ていることになる。また酸化ルテニウム微粒子は粒子同
士が結合して成長し、グレインを形成するものもあるが
ガラス中には酸化ルテニウムのほぼ均一なネツトワーク
を形成することになる。
またこのペーストを厚膜印刷技術（例えばスクリーン
印刷）によつて絶縁性基板上に塗布し、抵抗層を形成
し、この抵抗体に導体を接続して配設し、必要に応じて
被覆ガラスを施し焼成したものが本発明のサーマルヘツ
ドである。本発明に係るサーマルヘツドの最適構成は、
基板上にグレーズを施し、電極を配設し、該電極を覆う
ように上記抵抗ペーストを塗布積層しその上に保護膜を
設けたものである。基板はアルミナ，グレーズ及び保護
膜はガラス，電極は金が好ましい。
印刷）によつて絶縁性基板上に塗布し、抵抗層を形成
し、この抵抗体に導体を接続して配設し、必要に応じて
被覆ガラスを施し焼成したものが本発明のサーマルヘツ
ドである。本発明に係るサーマルヘツドの最適構成は、
基板上にグレーズを施し、電極を配設し、該電極を覆う
ように上記抵抗ペーストを塗布積層しその上に保護膜を
設けたものである。基板はアルミナ，グレーズ及び保護
膜はガラス，電極は金が好ましい。
サーマルヘツド用厚膜抵抗体材料は上述のように酸化
ルテニウム微粒子，ガラス微粒子、酸化物充填物及び溶
剤やレジンの混合物であり、これを焼成すると、溶剤等
分散材成分が蒸発消失して酸化ルテニウム粒子のネツト
ワークが溶融ガラス内に形成される。この際、酸化ルテ
ニウム微粒子の粒度，比表面積が微細に揃えられていれ
ばガラスフリツト内での酸化ルテニウム粒子間の相互距
離や分布状態等の均一化も図れ、即ち上記ネツトワーク
の均一化が図れて抵抗値のばらつきも抑えられることが
本発明者によつて初めて見出されたものである。酸化ル
テニウムはガラスフリツト内におけるネツトワークによ
り、その導電性によつて電流のパスを形成することにな
る。
ルテニウム微粒子，ガラス微粒子、酸化物充填物及び溶
剤やレジンの混合物であり、これを焼成すると、溶剤等
分散材成分が蒸発消失して酸化ルテニウム粒子のネツト
ワークが溶融ガラス内に形成される。この際、酸化ルテ
ニウム微粒子の粒度，比表面積が微細に揃えられていれ
ばガラスフリツト内での酸化ルテニウム粒子間の相互距
離や分布状態等の均一化も図れ、即ち上記ネツトワーク
の均一化が図れて抵抗値のばらつきも抑えられることが
本発明者によつて初めて見出されたものである。酸化ル
テニウムはガラスフリツト内におけるネツトワークによ
り、その導電性によつて電流のパスを形成することにな
る。
尚、本発明の目的達成の為の酸化ルテニウムの粒度，
比表面積の条件は以上の通りであるが、これらは以下の
定義に従う。
比表面積の条件は以上の通りであるが、これらは以下の
定義に従う。
粒度；光透過方式（ストークスの沈降速度式とランバ
ート・ベールの法則を利用した方法）で測定し求めた粒
度分布の50％累積重量％における粒径のこと。尚以下の
実施例にて粒度測定に用いた装置はミクロン・フオート
・サイザー＜SKN−1000＞である。
ート・ベールの法則を利用した方法）で測定し求めた粒
度分布の50％累積重量％における粒径のこと。尚以下の
実施例にて粒度測定に用いた装置はミクロン・フオート
・サイザー＜SKN−1000＞である。
比表面積；粉体にガスを吸着させ単分子層を形成させ
て、そのガス量より求めた比表面積のこと。B.E.T理論
に基づくもので、微粉体1g当たりの面積を意味する。
て、そのガス量より求めた比表面積のこと。B.E.T理論
に基づくもので、微粉体1g当たりの面積を意味する。
尚、粒度と比表面積との間には次の関係がある。粒度
（μｍ）＝6/｛比表面積（m2/g）×粒子密度（g/cc）｝ 従つてこの関係式によれば酸化ルテニウム微粒子に関
する限り理論的には、粒度１μｍの粒体のみの比表面積
は1.2m2/gであり、0.1μｍのみであるなら12m2/gとな
る。そして一般的には粒径が小さくなると表面積が大き
くなる。
（μｍ）＝6/｛比表面積（m2/g）×粒子密度（g/cc）｝ 従つてこの関係式によれば酸化ルテニウム微粒子に関
する限り理論的には、粒度１μｍの粒体のみの比表面積
は1.2m2/gであり、0.1μｍのみであるなら12m2/gとな
る。そして一般的には粒径が小さくなると表面積が大き
くなる。
以下、本発明の実施例につき図面に従つて説明する。
第１図は本発明の実施例に係るサーマルヘッドの断面
図であり第２図は図１に対応するサーマルヘツドの平面
図である。
図であり第２図は図１に対応するサーマルヘツドの平面
図である。
本実施例においてはアルミナ基板４上にグレーズ層３
が施され、その上に電極２がコモン側（＋側）から３
本、ドライバー側（−側）から２本が交互に延びて配置
されている。電極２は金製であり、グレーズ層３はガラ
ス製である。サーマルヘツド用厚膜抵抗体１は電極２の
中央部を第２図に示すように帯状に覆う如くグレーズ層
３上に積層されている。この帯状領域が発熱領域６とな
り単位画素を構成する。更にこのサーマルヘツド用厚膜
抵抗体１の表面をガラスによる保護膜５が覆つている。
従つてサーマルヘツド用厚膜抵抗体１や電極２は第２図
に示す通り、ガラスによる保護膜５を透して見える。
が施され、その上に電極２がコモン側（＋側）から３
本、ドライバー側（−側）から２本が交互に延びて配置
されている。電極２は金製であり、グレーズ層３はガラ
ス製である。サーマルヘツド用厚膜抵抗体１は電極２の
中央部を第２図に示すように帯状に覆う如くグレーズ層
３上に積層されている。この帯状領域が発熱領域６とな
り単位画素を構成する。更にこのサーマルヘツド用厚膜
抵抗体１の表面をガラスによる保護膜５が覆つている。
従つてサーマルヘツド用厚膜抵抗体１や電極２は第２図
に示す通り、ガラスによる保護膜５を透して見える。
本実施例におけるサーマルヘッドはグレーズ層３の厚
さが80μｍであり、電極２の厚さは0.6〜３μｍであ
り、電極２の幅は20μｍである。更にサーマルヘツド用
厚膜抵抗体１の厚さは５μm,ピツチは82.5μm,幅は300
μｍであり、画素数は512である。また保護膜５の厚さ
は7.5μｍである。
さが80μｍであり、電極２の厚さは0.6〜３μｍであ
り、電極２の幅は20μｍである。更にサーマルヘツド用
厚膜抵抗体１の厚さは５μm,ピツチは82.5μm,幅は300
μｍであり、画素数は512である。また保護膜５の厚さ
は7.5μｍである。
このサーマルヘツド用厚膜抵抗体１を形成する為の焼
成前のペーストは、導電粒子である酸化ルテニウム微粒
子とガラス微粒子、及び酸化物充填物を溶剤及びレジン
に混ぜて作つており、基板印刷後（焼成前）はおよそ第
３図に示すような断面構造となつている。
成前のペーストは、導電粒子である酸化ルテニウム微粒
子とガラス微粒子、及び酸化物充填物を溶剤及びレジン
に混ぜて作つており、基板印刷後（焼成前）はおよそ第
３図に示すような断面構造となつている。
これを高温で焼成することにより、溶剤成分が蒸発し
て第４図に示すような酸化ルテニウム微粒子のネツトワ
ークが溶融ガラス内に形成されることになりこれにて所
定の抵抗値が与えられることになる。
て第４図に示すような酸化ルテニウム微粒子のネツトワ
ークが溶融ガラス内に形成されることになりこれにて所
定の抵抗値が与えられることになる。
この抵抗値は酸化ルテニウム微粒子が一定条件を満た
す粒径である場合に比較的均一なネツトワークが溶融ガ
ラス内に形成されることになる。その結果抵抗値のバラ
ツキがほとんど無くなることから発色濃度ムラも抑制さ
れることになる。尚このことは本発明者の究明したもの
であり、抵抗値と微視的な発色濃度の関係を第５図に示
す。
す粒径である場合に比較的均一なネツトワークが溶融ガ
ラス内に形成されることになる。その結果抵抗値のバラ
ツキがほとんど無くなることから発色濃度ムラも抑制さ
れることになる。尚このことは本発明者の究明したもの
であり、抵抗値と微視的な発色濃度の関係を第５図に示
す。
第５図中縦軸のＤは発色濃度を示し、Ｒは抵抗値を示
し、横軸は抵抗体の試料番号を示す。フルカラーのプリ
ンタは通常定電圧駆動である為、発熱量（V2/R）は抵抗
値Ｒの値によつて変化する。具体的にはＲが大きいとこ
ろで発熱量が下がり、発色濃度が下がるので、その結果
発色状態に濃淡のムラができることになるのである。
し、横軸は抵抗体の試料番号を示す。フルカラーのプリ
ンタは通常定電圧駆動である為、発熱量（V2/R）は抵抗
値Ｒの値によつて変化する。具体的にはＲが大きいとこ
ろで発熱量が下がり、発色濃度が下がるので、その結果
発色状態に濃淡のムラができることになるのである。
第６図に、従来より厚膜サーマルヘツドに用いられて
いる抵抗材料の酸化ルテニウム微粒子の粒度分布の一例
を示す。この分布図から明らかなように、酸化ルテニウ
ム微粒子の粒径は0.1μｍから10μｍにわたつて広範囲
に分布している。更に微視的な観察を行うと、比較的粒
径のそろつている0.1μｍ前後の超微粒子と１μｍ以上
の大型の粒子が混在することが明らとなつており、この
傾向は第６図からもうかがえる。すなわち、酸化ルテニ
ウム微粒子の累積重量割合は１μｍを前後して、急激に
変化しており、酸化ルテニウム微粒子の１μｍ以上のも
のを除去すると大部分の粗大粒子が除去できることがわ
かる。
いる抵抗材料の酸化ルテニウム微粒子の粒度分布の一例
を示す。この分布図から明らかなように、酸化ルテニウ
ム微粒子の粒径は0.1μｍから10μｍにわたつて広範囲
に分布している。更に微視的な観察を行うと、比較的粒
径のそろつている0.1μｍ前後の超微粒子と１μｍ以上
の大型の粒子が混在することが明らとなつており、この
傾向は第６図からもうかがえる。すなわち、酸化ルテニ
ウム微粒子の累積重量割合は１μｍを前後して、急激に
変化しており、酸化ルテニウム微粒子の１μｍ以上のも
のを除去すると大部分の粗大粒子が除去できることがわ
かる。
上記の事項の実現には酸化ルテニウム微粒子の分級が
課題となる。分級は遠心分離機等と原理を同じくする遠
心法や、液中での沈降速度の差によつて分級する沈降法
などが考えられる。このようにして分級した例を第７図
に示す。（ｂ）は分級前の分布であり、（ａ）は１μｍ
以上を除去した分級例であり、（ｃ）は逆に微細粒子を
除去した分記例である。（ｂ）のものは結局１μｍ以上
のものも含んでいる混在型であり、（ａ）は本発明用の
分級クラスである。図によれば１μｍ以上において累積
重量比率が上がっており、１μｍ以上の粒子が存在する
ように見えるが、これは粒度分布の測定誤差による。
尚、（ｃ）の“除去”はいわゆる完全除去とまでは言え
ず90％程度でありその範囲で誤差がある。
課題となる。分級は遠心分離機等と原理を同じくする遠
心法や、液中での沈降速度の差によつて分級する沈降法
などが考えられる。このようにして分級した例を第７図
に示す。（ｂ）は分級前の分布であり、（ａ）は１μｍ
以上を除去した分級例であり、（ｃ）は逆に微細粒子を
除去した分記例である。（ｂ）のものは結局１μｍ以上
のものも含んでいる混在型であり、（ａ）は本発明用の
分級クラスである。図によれば１μｍ以上において累積
重量比率が上がっており、１μｍ以上の粒子が存在する
ように見えるが、これは粒度分布の測定誤差による。
尚、（ｃ）の“除去”はいわゆる完全除去とまでは言え
ず90％程度でありその範囲で誤差がある。
一般に分級選択した酸化ルテニウム微粒子を用いる
と、従来に比べ、同じ重量比では抵抗値が低下する。こ
れは細かい酸化ルテニウム微粒子を用いると酸化ルテニ
ウムのガラス中でのネツトワークが密になり抵抗値が下
がるからである。この為、所定の抵抗値におさめる為
に、重量比を小さくすることが望ましい。一方、ガラス
フリツトは分級したものの方が分散し易い為、有利であ
るが、焼成によつて溶融するから影響度合は顕著ではな
い。但し、抵抗値の調整や抵抗温度係数（T.C.R.）の設
定には影響を有するので、適性に合せて選択することが
望ましい。
と、従来に比べ、同じ重量比では抵抗値が低下する。こ
れは細かい酸化ルテニウム微粒子を用いると酸化ルテニ
ウムのガラス中でのネツトワークが密になり抵抗値が下
がるからである。この為、所定の抵抗値におさめる為
に、重量比を小さくすることが望ましい。一方、ガラス
フリツトは分級したものの方が分散し易い為、有利であ
るが、焼成によつて溶融するから影響度合は顕著ではな
い。但し、抵抗値の調整や抵抗温度係数（T.C.R.）の設
定には影響を有するので、適性に合せて選択することが
望ましい。
これらの分級選択した酸化ルテニウム微粒子を用いて
試作した抵抗体ペーストを焼成した後の抵抗値ばらつき
の傾向を第８図に示す。焼成条件は粒径別、同一条件と
して焼成温度は850℃である。また第８図の縦軸は、500
画素の抵抗値の分散を示している。抵抗値のばらつきと
は、全ドツトの最大値と最小値との和を平均値で割つた
値である。本図から、１μｍ以下の領域を（Ｉ）,1〜３
μｍ分級領域を（II）,3〜10μｍ分級領域を（III）,10
μｍ以上の領域を（IV）とすると、（Ｉ）より（II）へ
移行する領域での抵抗値のばらつきが急増していること
がわかる。こうして本発明者は１μｍ以上の粗大粒子を
除外することで、抵抗値ばらつきを極めて小さくするこ
とができることを究明した。
試作した抵抗体ペーストを焼成した後の抵抗値ばらつき
の傾向を第８図に示す。焼成条件は粒径別、同一条件と
して焼成温度は850℃である。また第８図の縦軸は、500
画素の抵抗値の分散を示している。抵抗値のばらつきと
は、全ドツトの最大値と最小値との和を平均値で割つた
値である。本図から、１μｍ以下の領域を（Ｉ）,1〜３
μｍ分級領域を（II）,3〜10μｍ分級領域を（III）,10
μｍ以上の領域を（IV）とすると、（Ｉ）より（II）へ
移行する領域での抵抗値のばらつきが急増していること
がわかる。こうして本発明者は１μｍ以上の粗大粒子を
除外することで、抵抗値ばらつきを極めて小さくするこ
とができることを究明した。
また、本発明者はサーマルヘツド用厚膜抵抗体におい
て重要な特性の一つである耐電力特性についても、酸化
ルテニウム微粒子の比表面積が10m2/g〜40m2/gの範囲で
は従来の抵抗体材料を用いた場合よりも優れていること
を見出した。
て重要な特性の一つである耐電力特性についても、酸化
ルテニウム微粒子の比表面積が10m2/g〜40m2/gの範囲で
は従来の抵抗体材料を用いた場合よりも優れていること
を見出した。
ここでより具体的な実施例について述べる。0.05μｍ
程度の粒子径をもち、比表面積200m2/gの一次粒子をも
つ酸化ルテニウムを用い、300℃,400℃,500℃,600℃,70
0℃,800℃で熱処理後１μｍ以上を除去する分級を行
い、比表面積が4,7,10,20,40,100m2/gの６点の酸化ルテ
ニウム微粒子を準備した。この各々の酸化ルテニウム微
粒子を用い、抵抗体ペーストを試作し、実ヘツド基板に
スクリーン印刷し、120℃,10分乾燥後、870℃で焼成し
た。第９図に試作したサーマルヘツドの抵抗値ばらつき
の結果を示す。上記のように、１μｍ以上を除去した酸
化ルテニウム微粒子を用いたことにより、従来品よりも
抵抗値ばらつきが比表面積によらず小さくなつているこ
とがわかる。尚、図中の破線は分級していない酸化ルテ
ニウムを用いたもの即ち従来品レベルを示す。
程度の粒子径をもち、比表面積200m2/gの一次粒子をも
つ酸化ルテニウムを用い、300℃,400℃,500℃,600℃,70
0℃,800℃で熱処理後１μｍ以上を除去する分級を行
い、比表面積が4,7,10,20,40,100m2/gの６点の酸化ルテ
ニウム微粒子を準備した。この各々の酸化ルテニウム微
粒子を用い、抵抗体ペーストを試作し、実ヘツド基板に
スクリーン印刷し、120℃,10分乾燥後、870℃で焼成し
た。第９図に試作したサーマルヘツドの抵抗値ばらつき
の結果を示す。上記のように、１μｍ以上を除去した酸
化ルテニウム微粒子を用いたことにより、従来品よりも
抵抗値ばらつきが比表面積によらず小さくなつているこ
とがわかる。尚、図中の破線は分級していない酸化ルテ
ニウムを用いたもの即ち従来品レベルを示す。
第10図には、同様にステツプ・ストレス・テスト（SS
T）における耐破断電力を調べた結果を示す。SSTとは、
抵抗体にステツプ状に高電圧を加えて、その都度抵抗値
の変化を測定する試験のことで、第10図の試験において
は抵抗値変化がある上限を越えたところで破壊したもの
と判断している。第10図は縦軸に耐破断電力比をとつて
おり、これは従来の抵抗体ペーストの耐破断電力を１と
しそれに比べてどれ程向上しているかを示している。酸
化ルテニウム微粒子の比表面積が10〜40m2/gであれば耐
破断電力比15％を越えることになり相当効果がある。
T）における耐破断電力を調べた結果を示す。SSTとは、
抵抗体にステツプ状に高電圧を加えて、その都度抵抗値
の変化を測定する試験のことで、第10図の試験において
は抵抗値変化がある上限を越えたところで破壊したもの
と判断している。第10図は縦軸に耐破断電力比をとつて
おり、これは従来の抵抗体ペーストの耐破断電力を１と
しそれに比べてどれ程向上しているかを示している。酸
化ルテニウム微粒子の比表面積が10〜40m2/gであれば耐
破断電力比15％を越えることになり相当効果がある。
すなわち、比表面積が大きいところ、換言すれば微細
な粒子下では一般に抵抗値が下るため、所定の値に確保
する為に粒子の量を減らす必要がある。その結果、導電
ネツトワークのパスが細くなり、SST特性が下がる。ま
た比表面積が小さくなり、すなわち粗くなると、導電ネ
ツトワークの均一性が損なわれる為、SST特性が同様に
劣化する傾向にある。尚、図中の破線は第７図と同様従
来レベルである。
な粒子下では一般に抵抗値が下るため、所定の値に確保
する為に粒子の量を減らす必要がある。その結果、導電
ネツトワークのパスが細くなり、SST特性が下がる。ま
た比表面積が小さくなり、すなわち粗くなると、導電ネ
ツトワークの均一性が損なわれる為、SST特性が同様に
劣化する傾向にある。尚、図中の破線は第７図と同様従
来レベルである。
更に本実施例品によるサーマルヘツドの信頼性をSST
特性に着目して従来品と比較すれば第11図の通りであ
る。曲線（ａ）は従来の厚膜抵抗体材料のSST特性であ
り、曲線（ｂ）は本実施例品の場合である。この場合、
SST中での抵抗値変動は非常に少なく、更に破断電力値
も上昇している。これらの特性が薄膜ヘツドの場合より
も優れていることは言うまでもない。
特性に着目して従来品と比較すれば第11図の通りであ
る。曲線（ａ）は従来の厚膜抵抗体材料のSST特性であ
り、曲線（ｂ）は本実施例品の場合である。この場合、
SST中での抵抗値変動は非常に少なく、更に破断電力値
も上昇している。これらの特性が薄膜ヘツドの場合より
も優れていることは言うまでもない。
また本実施例品によればサーマルヘツドの熱効率向上
の為の間接的な役割をになうことができる。第12図は抵
抗体膜厚と熱効率に関する特性図である。抵抗体の膜厚
が増加すると、発熱に関与しない抵抗体中の無効部分の
割合が増加し、熱効率上好ましくない。従つて、抵抗体
膜厚は電極の薄層化とともに薄くなりつつあるので最近
の傾向である。このような場合、従来の１μｍ以上の粒
径を有する粗大な酸化ルテニウム微粒子を含む抵抗体で
は、膜厚との関係から、偏在が起り易く、抵抗値のばら
つきの原因となつていた。この点１μｍ以上の粒径の酸
化ルテニウム粒子を除去し作成した厚膜抵抗体では、ば
らつきを小さくおさえるとともに、抵抗体の薄層化にも
対応でき、その結果として、高熱効率化を実現できる。
の為の間接的な役割をになうことができる。第12図は抵
抗体膜厚と熱効率に関する特性図である。抵抗体の膜厚
が増加すると、発熱に関与しない抵抗体中の無効部分の
割合が増加し、熱効率上好ましくない。従つて、抵抗体
膜厚は電極の薄層化とともに薄くなりつつあるので最近
の傾向である。このような場合、従来の１μｍ以上の粒
径を有する粗大な酸化ルテニウム微粒子を含む抵抗体で
は、膜厚との関係から、偏在が起り易く、抵抗値のばら
つきの原因となつていた。この点１μｍ以上の粒径の酸
化ルテニウム粒子を除去し作成した厚膜抵抗体では、ば
らつきを小さくおさえるとともに、抵抗体の薄層化にも
対応でき、その結果として、高熱効率化を実現できる。
以上説明した通り本発明によれば、サーマルヘツド用
厚膜抵抗体の抵抗値ばらつきの減少によつて、サーマル
ヘツドによる感熱転写の際に発色濃度ムラを抑制可能で
あるので、高画質品を得ることができるという効果があ
る。従つて特に最近盛んに着目されているハードコピー
のカラー化に対応することが可能である。
厚膜抵抗体の抵抗値ばらつきの減少によつて、サーマル
ヘツドによる感熱転写の際に発色濃度ムラを抑制可能で
あるので、高画質品を得ることができるという効果があ
る。従つて特に最近盛んに着目されているハードコピー
のカラー化に対応することが可能である。
第１図は本発明のサーマルヘツドの実施例断面図、第２
図は同実施例の平面図、第３図は基板に印刷した後の抵
抗体ペースト断面模式図、第４図は抵抗体ペーストを焼
成した熱の断面模式図、第５図は抵抗値のばらつきと濃
度ムラとの関係を示す特性図、第６図は分級前の酸化ル
テニウムの粒子径分布図、第７図は分級後の酸化ルテニ
ウムの粒度分布図、第８図は分級レベルによる抵抗値ば
らつきを示す特性図、第９図は分級した酸化ルテニウム
微粒子の比表面積と抵抗値ばらつきとの関係を示す特性
図、第10図は分級した酸化ルテニウム微粒子の比表面積
と耐電力との関係を示す特性図、第11図はステツプ・ス
トレス・テストの結果を示す特性図、第12図は抵抗体膜
厚変化に伴う発熱領域変化を説明する特性図である。 １…サーマルヘツド用厚膜抵抗体、２…電極、３…グレ
ーズ層、４…アルミナ基板、５…保護膜、６…発熱領
域、７…酸化ルテニウム微粒子、８…ガラス微粒子、９
…溶剤層、10…ガラスフリツト。
図は同実施例の平面図、第３図は基板に印刷した後の抵
抗体ペースト断面模式図、第４図は抵抗体ペーストを焼
成した熱の断面模式図、第５図は抵抗値のばらつきと濃
度ムラとの関係を示す特性図、第６図は分級前の酸化ル
テニウムの粒子径分布図、第７図は分級後の酸化ルテニ
ウムの粒度分布図、第８図は分級レベルによる抵抗値ば
らつきを示す特性図、第９図は分級した酸化ルテニウム
微粒子の比表面積と抵抗値ばらつきとの関係を示す特性
図、第10図は分級した酸化ルテニウム微粒子の比表面積
と耐電力との関係を示す特性図、第11図はステツプ・ス
トレス・テストの結果を示す特性図、第12図は抵抗体膜
厚変化に伴う発熱領域変化を説明する特性図である。 １…サーマルヘツド用厚膜抵抗体、２…電極、３…グレ
ーズ層、４…アルミナ基板、５…保護膜、６…発熱領
域、７…酸化ルテニウム微粒子、８…ガラス微粒子、９
…溶剤層、10…ガラスフリツト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 善 宗利 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 阿藤 和彦 茨城県勝田市大字稲田1410番地 株式会社 日立製作所東海工場内 (72)発明者 渡辺 嘉伸 神奈川県厚木市飯山字台ノ岡2453−21 田 中マッセイ株式会社厚木工場内 (72)発明者 田口 貞美 神奈川県厚木市飯山字台ノ岡2453−21 田 中マッセイ株式会社厚木工場内 (56)参考文献 特開 昭52−23695（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−124102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−54867（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−13629（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (6)
- 【請求項１】少なくとも酸化ルテニウム微粒子，ガラス
微粒子、並びにこれらを分散し焼成にて消失する分散材
を混合してなるサーマルヘッド用厚膜抵抗体材料におい
て、前記酸化ルテニウム粒子は比表面積の範囲を10乃至
40m2/gとしかつその粒度分布の上限を１μｍとしたこと
を特徴とするサーマルヘッド用厚膜抵抗体材料。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、前記
酸化ルテニウムの他に酸化物充填物を混合したことを特
徴とするサーマルヘッド用厚膜抵抗体材料。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載において、前記
酸化物充填物が酸化ジルコニウムであることを特徴とす
るサーマルヘッド用厚膜抵抗体材料。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載において、前記
分散材がレジン、溶剤から選ばれることを特徴とするサ
ーマルヘッド用厚膜抵抗体材料。 - 【請求項５】ガラス中に少なくとも酸化ルテニウムが分
散されているサーマルヘツド用厚膜抵抗体において、前
記酸化ルテニウムとして比表面積が10乃至40m2/gとしか
つその粒度分布の上限が１μｍの粒子を用いたことを特
徴とするサーマルヘッド用厚膜抵抗体。 - 【請求項６】基板上にグレーズ層，電極，抵抗層，保護
層を順次積層して成るサーマルヘッドにおいて、前記抵
抗層は少なくとも酸化ルテニウム微粒子，ガラス微粒子
並びにこれらの分散材の混合焼成物であって、該酸化ル
テニウム微粒子は比表面積の範囲が10乃至40m2/g、粒度
分布の上限が１μｍであることを特徴とするサーマルヘ
ッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269687A JPH0812802B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | サ−マルヘツド用厚膜抵抗体材料，サ−マルヘツド用厚膜抵抗体，並びにサ−マルヘツド |
| US07/425,442 US5021194A (en) | 1986-11-14 | 1989-10-23 | Thick film resistor material and thermal head obtained therefrom |
| US07/664,302 US5109238A (en) | 1986-11-14 | 1991-03-04 | Thick film resistor material and thermal head obtained therefrom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61269687A JPH0812802B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | サ−マルヘツド用厚膜抵抗体材料，サ−マルヘツド用厚膜抵抗体，並びにサ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124501A JPS63124501A (ja) | 1988-05-28 |
| JPH0812802B2 true JPH0812802B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17475789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61269687A Expired - Lifetime JPH0812802B2 (ja) | 1986-11-14 | 1986-11-14 | サ−マルヘツド用厚膜抵抗体材料，サ−マルヘツド用厚膜抵抗体，並びにサ−マルヘツド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5021194A (ja) |
| JP (1) | JPH0812802B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2705069B2 (ja) * | 1987-08-24 | 1998-01-26 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜抵抗器及びその製造方法 |
| US5250958A (en) * | 1987-12-10 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thermal head and manufacturing method thereof |
| JPH0782921B2 (ja) * | 1988-07-22 | 1995-09-06 | 松下電器産業株式会社 | サーマルヘッドの製造方法 |
| DE3941283C1 (ja) * | 1989-12-14 | 1991-01-31 | W.C. Heraeus Gmbh, 6450 Hanau, De | |
| US5179046A (en) * | 1991-10-07 | 1993-01-12 | Corning Incorporated | Sealing material and method |
| US5514524A (en) * | 1993-11-22 | 1996-05-07 | Rohm Co., Ltd. | Method of making thermal printhead |
| JPH09293465A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 陰極線管用抵抗体の製造方法 |
| JP2000207938A (ja) * | 1999-01-13 | 2000-07-28 | Murata Mfg Co Ltd | 絶縁性ガラスペ―スト及び厚膜回路部品 |
| DE60021828D1 (de) * | 1999-10-28 | 2005-09-15 | Murata Manufacturing Co | Dickschicht-Widerstand und Keramiksubstrat |
| US7253076B1 (en) * | 2000-06-08 | 2007-08-07 | Micron Technologies, Inc. | Methods for forming and integrated circuit structures containing ruthenium and tungsten containing layers |
| US9159551B2 (en) * | 2009-07-02 | 2015-10-13 | Micron Technology, Inc. | Methods of forming capacitors |
| JP7110671B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-08-02 | 住友金属鉱山株式会社 | 厚膜抵抗体用組成物、厚膜抵抗体用ペースト、及び厚膜抵抗体 |
| CN112010558B (zh) * | 2020-09-03 | 2022-09-27 | 山东华菱电子股份有限公司 | 无铅硅酸盐玻璃釉原料组成物、无铅硅酸盐玻璃釉及其应用 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3304199A (en) * | 1963-11-12 | 1967-02-14 | Cts Corp | Electrical resistance element |
| NL137152C (ja) * | 1966-10-24 | |||
| US4051074A (en) * | 1975-10-29 | 1977-09-27 | Shoei Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Resistor composition and method for its manufacture |
| JPS604793B2 (ja) * | 1977-05-31 | 1985-02-06 | 日本電気株式会社 | 厚膜型サ−マルヘツドの製造方法 |
| JPS5837963B2 (ja) * | 1977-07-09 | 1983-08-19 | 住友金属鉱山株式会社 | 抵抗体用ペ−ストの製造方法 |
| US4203025A (en) * | 1977-08-19 | 1980-05-13 | Hitachi, Ltd. | Thick-film thermal printing head |
| US4415624A (en) * | 1981-07-06 | 1983-11-15 | Rca Corporation | Air-fireable thick film inks |
| US4362656A (en) * | 1981-07-24 | 1982-12-07 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thick film resistor compositions |
| CA1191022A (en) * | 1981-12-29 | 1985-07-30 | Eiichi Asada | Resistor compositions and resistors produced therefrom |
| US4476039A (en) * | 1983-01-21 | 1984-10-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Stain-resistant ruthenium oxide-based resistors |
-
1986
- 1986-11-14 JP JP61269687A patent/JPH0812802B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-23 US US07/425,442 patent/US5021194A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-03-04 US US07/664,302 patent/US5109238A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5109238A (en) | 1992-04-28 |
| US5021194A (en) | 1991-06-04 |
| JPS63124501A (ja) | 1988-05-28 |
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| JPH01286401A (ja) | サーマルヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |