JPS609770A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPS609770A JPS609770A JP58118885A JP11888583A JPS609770A JP S609770 A JPS609770 A JP S609770A JP 58118885 A JP58118885 A JP 58118885A JP 11888583 A JP11888583 A JP 11888583A JP S609770 A JPS609770 A JP S609770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective film
- film
- thermal head
- al2o3
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (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】
本発明は、晩熟記録を行なうだめのサーマルヘッドに関
する。
する。
第１図は、ＰＪ、梨的な先行技術の一部の断面図である
。セラミックたとえばＡＩ！２０８ などから成る電気
絶縁性の基＆１上には、Ｔａ２Ｎから成る発熱抵抗膜２
が形成されている。この発熱抵抗膜２上には、Ａｕ、Ｃ
ｒなどから成る電極３が形成されている。発熱抵抗膜２
Ｆ′ｉ、電極３を介し電圧が印加されるとジュール発熱
し、印字に必要な所定温度に発熱する。前記発熱抵抗膜
２と電＆３上には、酸化防止のために５ｉＯ８などから
成る酸化防止膜４が形成される。また史に酸化防止膜４
上には感熱紙との接触によ、る摩耗を防止するために、
Ｔａ２０５などから成る耐摩耗膜５が形成される。
。セラミックたとえばＡＩ！２０８ などから成る電気
絶縁性の基＆１上には、Ｔａ２Ｎから成る発熱抵抗膜２
が形成されている。この発熱抵抗膜２上には、Ａｕ、Ｃ
ｒなどから成る電極３が形成されている。発熱抵抗膜２
Ｆ′ｉ、電極３を介し電圧が印加されるとジュール発熱
し、印字に必要な所定温度に発熱する。前記発熱抵抗膜
２と電＆３上には、酸化防止のために５ｉＯ８などから
成る酸化防止膜４が形成される。また史に酸化防止膜４
上には感熱紙との接触によ、る摩耗を防止するために、
Ｔａ２０５などから成る耐摩耗膜５が形成される。
このような第１図に示されるサーマルヘッドの製造時に
おいて、酸化防止１１ｉ＋！ ４及び耐摩耗膜５は同一
のスパッタリング装置を用いることによって形成される
。即ち、一つのスパッタリング装置内にＳｉＯ２から盛
るターゲットとＴａ２Ｏ，から成るターゲットを収納し
、ます、ＳｉＯ２から成るターゲットをスパッタリング
して発熱抵抗膜２及び電極３上に酸化防止膜４を形成す
る。次いで、Ｔａ ２０６から成るターゲットをスパッ
タリングして酸化防止膜４上に耐摩耗膜５を形成してい
る。
おいて、酸化防止１１ｉ＋！ ４及び耐摩耗膜５は同一
のスパッタリング装置を用いることによって形成される
。即ち、一つのスパッタリング装置内にＳｉＯ２から盛
るターゲットとＴａ２Ｏ，から成るターゲットを収納し
、ます、ＳｉＯ２から成るターゲットをスパッタリング
して発熱抵抗膜２及び電極３上に酸化防止膜４を形成す
る。次いで、Ｔａ ２０６から成るターゲットをスパッ
タリングして酸化防止膜４上に耐摩耗膜５を形成してい
る。
しかしながら、かかる先行技術においては、サーマルヘ
ッドの酸化防止膜４及び耐摩耗膜５が同一のスパッタリ
ング装置で形成されるため、耐摩耗膜５を形成する際に
先に形成した酸化防止膜４の軟質材料がスパッタリング
装置内に残餉しており１．これが耐傘耗畔５内に混入し
て、耐摩耗膜５の硬度を低下させることになり、その結
果、この＃摩耗膜では感熱紙との接触摺切に、よる摩耗
防止板能を充分発揮できず、サーマルヘッドとして長期
間の使用ができないという欠点を有していた。
ッドの酸化防止膜４及び耐摩耗膜５が同一のスパッタリ
ング装置で形成されるため、耐摩耗膜５を形成する際に
先に形成した酸化防止膜４の軟質材料がスパッタリング
装置内に残餉しており１．これが耐傘耗畔５内に混入し
て、耐摩耗膜５の硬度を低下させることになり、その結
果、この＃摩耗膜では感熱紙との接触摺切に、よる摩耗
防止板能を充分発揮できず、サーマルヘッドとして長期
間の使用ができないという欠点を有していた。
また、第２凶は、他の先行技術の断面図である。
セラミックなどからなる基板１上には、Ｔａ２Ｎから成
る発熱抵抗膜２が形成される。この発熱抵抗膜２上には
、該発熱抵抗膜２をジュール発熱させるための電圧を印
加する電極３が形成される。発熱抵抗膜２と電極３上に
は、酸化防止と劇摩耗性を向上するだめの保護膜６が形
成される。この保護膜６は、一般に窒化珪素（５ｉＢＮ
４ ）から成る。
る発熱抵抗膜２が形成される。この発熱抵抗膜２上には
、該発熱抵抗膜２をジュール発熱させるための電圧を印
加する電極３が形成される。発熱抵抗膜２と電極３上に
は、酸化防止と劇摩耗性を向上するだめの保護膜６が形
成される。この保護膜６は、一般に窒化珪素（５ｉＢＮ
４ ）から成る。
この先行技術では、保護膜６が酸化防止と耐摩耗の両件
用を成しているため酸化防止膜と耐摩耗膜を別個に形成
する必要がなく第１図で示された先行技術のような耐摩
耗膜の耐摩耗性が低下するという問題は生じない。
用を成しているため酸化防止膜と耐摩耗膜を別個に形成
する必要がなく第１図で示された先行技術のような耐摩
耗膜の耐摩耗性が低下するという問題は生じない。
しかしながら、この先行技術においては保護膜６の材粕
であるＳｉ８Ｎ４ の熊ｙ＃張係数が１．９ Ｘ １ｏ
−６／’Ｃであり、基板ｌの材料として一般に用いられ
るＡＩ！２０８が６．８Ｘ１０−６〜７．２ Ｘ １０
−６１０Ｃであることから両者の熱膨張係数に大きな差
があるため保護膜６を形成する際、あるいはサーマルヘ
ッドとして駆動させた除に、基板１及び保護膜６に渦然
が印加された場合、保護膜６が基＆ｌより剥離したり、
内部にクラックを発生したりして実相に供しなくなると
いう欠点を有していた。
であるＳｉ８Ｎ４ の熊ｙ＃張係数が１．９ Ｘ １ｏ
−６／’Ｃであり、基板ｌの材料として一般に用いられ
るＡＩ！２０８が６．８Ｘ１０−６〜７．２ Ｘ １０
−６１０Ｃであることから両者の熱膨張係数に大きな差
があるため保護膜６を形成する際、あるいはサーマルヘ
ッドとして駆動させた除に、基板１及び保護膜６に渦然
が印加された場合、保護膜６が基＆ｌより剥離したり、
内部にクラックを発生したりして実相に供しなくなると
いう欠点を有していた。
本発明者等は上記欠点に鑑み種々の実験の結果、Ｓｉ８
Ｎ４ を主体とする保腹膜材刺にＡｌ２Ｏ８，Ｙ２Ｏ３
の少なくとも一種を含有させることによって保護膜の熱
膨張係数を基板の熱膨張係数に近似させることができ、
Ｓｉ８Ｎ４ が有する酸化防止及びｌ１ｌ）１’ Ｍ耗
機能を維持しつつ、保護膜の剥離やクラックの発生が防
止され、これによりサーマルヘッドとして長期間の使用
に附えることを知見した。
Ｎ４ を主体とする保腹膜材刺にＡｌ２Ｏ８，Ｙ２Ｏ３
の少なくとも一種を含有させることによって保護膜の熱
膨張係数を基板の熱膨張係数に近似させることができ、
Ｓｉ８Ｎ４ が有する酸化防止及びｌ１ｌ）１’ Ｍ耗
機能を維持しつつ、保護膜の剥離やクラックの発生が防
止され、これによりサーマルヘッドとして長期間の使用
に附えることを知見した。
本発明によれば、上記知見に基づき、５ｔＢＮ４を主体
とする保護膜にＡｌ２Ｏ，、Ｙ２Ｏ，の少なくとも一種
を含有させて成るサーマルヘッドが提供される。本発明
のサーマルヘッドの保護膜において使用されるＡｌ２Ｏ
８捷たはＹ２Ｏ３は保護膜の熱膨張係数を制御するだめ
の成分であり、その含有幇は基＆材料によっても異なる
が、ＡＩ！２０８ 基板の場合には、０．０５モル％未
満であるとＡ／２０８ の熱膨張係数に近似させること
ができず、また２０モル％以上であると保護膜の酸化防
止機能が失なわれる傾向があるため、０．０５乃至２０
モル％の範囲に設定することが好ましい。
とする保護膜にＡｌ２Ｏ，、Ｙ２Ｏ，の少なくとも一種
を含有させて成るサーマルヘッドが提供される。本発明
のサーマルヘッドの保護膜において使用されるＡｌ２Ｏ
８捷たはＹ２Ｏ３は保護膜の熱膨張係数を制御するだめ
の成分であり、その含有幇は基＆材料によっても異なる
が、ＡＩ！２０８ 基板の場合には、０．０５モル％未
満であるとＡ／２０８ の熱膨張係数に近似させること
ができず、また２０モル％以上であると保護膜の酸化防
止機能が失なわれる傾向があるため、０．０５乃至２０
モル％の範囲に設定することが好ましい。
第３図は、本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す断
面図である。１１はＡｌ２Ｏ８などから成るセラミック
製の電気絶縁性基板であり、該基板１１上には、一定の
膜厚たとえば４００Ａ程度の発熱抵抗膜１２が形成され
ている。この発熱抵抗膜１２は、ＴｉｅＸ、（０＞ｘ＞
２ ）から成り、電子ビーム蒸に＠によって基板１１上
に形成される。この電子ビーム蒸着法は、Ｔｉを電子線
によって加熱蒸発させ、該蒸発させたＴｉ を酸素と結
合させて、’１’ｉ０Ｘと成した後基板１１に蒸着させ
るものである。前記発熱抵抗膜１２を構成するＴｉｄｘ
はそのＸ （ｌｆｆｉをＯ＜ ｘ ＜ ２とすることに
よって電気抵抗率を数百〜数千μΩｃｍにでき発熱抵抗
膜の発熱温度を所望温度に調整することができる。
面図である。１１はＡｌ２Ｏ８などから成るセラミック
製の電気絶縁性基板であり、該基板１１上には、一定の
膜厚たとえば４００Ａ程度の発熱抵抗膜１２が形成され
ている。この発熱抵抗膜１２は、ＴｉｅＸ、（０＞ｘ＞
２ ）から成り、電子ビーム蒸に＠によって基板１１上
に形成される。この電子ビーム蒸着法は、Ｔｉを電子線
によって加熱蒸発させ、該蒸発させたＴｉ を酸素と結
合させて、’１’ｉ０Ｘと成した後基板１１に蒸着させ
るものである。前記発熱抵抗膜１２を構成するＴｉｄｘ
はそのＸ （ｌｆｆｉをＯ＜ ｘ ＜ ２とすることに
よって電気抵抗率を数百〜数千μΩｃｍにでき発熱抵抗
膜の発熱温度を所望温度に調整することができる。
また前記発熱抵抗膜１２上には、Ａｌ、 Ｃｒ、 Ｎｉ
。
。
Ａｕ、Ｃｎ等の金属から成る電極１３が従来周知の蒸着
法及びエツチング加工法により形成されており、該電極
１３に電圧が印加されると発熱抵抗膜１２がジュール発
熱する。前記発熱抵抗膜１２及び電極１３上には保護膜
１４が形成されており、該保護膜１４はＳｉ８Ｎ４にＡ
ｌ２Ｏ８およびＹ２Ｏ３の少なくとも一種を０．０５〜
２０モル％含有させた材料により構成されている。この
保護１１１４ｔ／′ｉ従来周知のスパッタリング法によ
り発熱抵抗膜１２及び電極１３上に形成される。
法及びエツチング加工法により形成されており、該電極
１３に電圧が印加されると発熱抵抗膜１２がジュール発
熱する。前記発熱抵抗膜１２及び電極１３上には保護膜
１４が形成されており、該保護膜１４はＳｉ８Ｎ４にＡ
ｌ２Ｏ８およびＹ２Ｏ３の少なくとも一種を０．０５〜
２０モル％含有させた材料により構成されている。この
保護１１１４ｔ／′ｉ従来周知のスパッタリング法によ
り発熱抵抗膜１２及び電極１３上に形成される。
前記保護膜１４はそのマイクロ硬度が１，６ Ｘ １０
”〜２．ＯＸ １０” （ｋ ｇ／ｍｍ ）と極めて硬
く、ｍｉ紙との接触摺動に伴なう摩耗を有効に防止する
。また前記保護膜１４はその熱膨張係数が３．７ Ｘ
１０ 〜５．０ＸＩＯ’／’Ｃであり、基板１１を構成
するＡｌ２Ｏ８の熱膨張係数と近似しているため保護１
］５ｉ！１４を形成する際、あるいはサーマルヘッドを
駆動させた際に高熱が印加されたとしても該保護膜１４
は基板１１から剥離したり、また内部にクラックを発生
したりすることはない。
”〜２．ＯＸ １０” （ｋ ｇ／ｍｍ ）と極めて硬
く、ｍｉ紙との接触摺動に伴なう摩耗を有効に防止する
。また前記保護膜１４はその熱膨張係数が３．７ Ｘ
１０ 〜５．０ＸＩＯ’／’Ｃであり、基板１１を構成
するＡｌ２Ｏ８の熱膨張係数と近似しているため保護１
］５ｉ！１４を形成する際、あるいはサーマルヘッドを
駆動させた際に高熱が印加されたとしても該保護膜１４
は基板１１から剥離したり、また内部にクラックを発生
したりすることはない。
更に、前記保護膜１４ばその膜質が極めて緻密であるた
め発熱抵抗膜１２及び電極１３を大気から完全に遮断す
ることができ、発熱抵抗膜１２及び電極１３の酸化を有
効に防止できる。尚、保護ｉ戻１４としてＳｉ８Ｎ４に
Ａｌ２Ｏ８及びＹ２Ｏ３の両者を添加したものを使用し
た場合、その膜質がより緻密なものとなり、発熱抵抗膜
１２と電極１３の酸化防止作用かより一層発揮できるこ
とが実験上確認されている。
め発熱抵抗膜１２及び電極１３を大気から完全に遮断す
ることができ、発熱抵抗膜１２及び電極１３の酸化を有
効に防止できる。尚、保護ｉ戻１４としてＳｉ８Ｎ４に
Ａｌ２Ｏ８及びＹ２Ｏ３の両者を添加したものを使用し
た場合、その膜質がより緻密なものとなり、発熱抵抗膜
１２と電極１３の酸化防止作用かより一層発揮できるこ
とが実験上確認されている。
以上のとおり、本発明のサーマルヘッドによれば、保護
膜として緻密、高硬度で、かつ熱膨張係数を基板の熱膨
張係数に近似させることができる５ｉＢＮ４にＡ１２０
ＢおよびＹ２Ｏ３の少なくとも一柚を含有した材料を使
用しているだめ、保護膜の摩耗、発熱抵抗１１４及び電
極の酸化を防止するという保護膜本来の機能を発揮する
ことに加えて、保Ｉ膜と基板の熱膨張差に起因する保護
膜の剥離及びクランクの発生を有効に解消することがで
き、これにより、本発明のサーマルヘッドは長期間に頁
って安定した印字が可能となる顕著な利点を有するもの
である。
膜として緻密、高硬度で、かつ熱膨張係数を基板の熱膨
張係数に近似させることができる５ｉＢＮ４にＡ１２０
ＢおよびＹ２Ｏ３の少なくとも一柚を含有した材料を使
用しているだめ、保護膜の摩耗、発熱抵抗１１４及び電
極の酸化を防止するという保護膜本来の機能を発揮する
ことに加えて、保Ｉ膜と基板の熱膨張差に起因する保護
膜の剥離及びクランクの発生を有効に解消することがで
き、これにより、本発明のサーマルヘッドは長期間に頁
って安定した印字が可能となる顕著な利点を有するもの
である。
第１図は従来のサーマルヘッドを示す断面図、第２図は
他の従来のサーマルヘッドを示す断面図、第３図は本発
明のサーマルヘッドを示す断面図である。 １．１１・・・基板、２．１２・・・発熱抵抗膜、３゜
１３・・・電極、６，１４・・・保護膜代理人 弁理士
西教圭一部
他の従来のサーマルヘッドを示す断面図、第３図は本発
明のサーマルヘッドを示す断面図である。 １．１１・・・基板、２．１２・・・発熱抵抗膜、３゜
１３・・・電極、６，１４・・・保護膜代理人 弁理士
西教圭一部
Claims (1)
- Ｓｉ８Ｎ４を主体とする保護膜に、Ａｌ２Ｏ８およびＹ
２Ｏ３の少なくとも一種を含有させ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 |
|---|---|---|---|
| JP58118885A JPS609770A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58118885A JPS609770A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | サ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS609770A true JPS609770A (ja) | 1985-01-18 |
| JPH0583378B2 JPH0583378B2 (ja) | 1993-11-25 |
Family
ID=14747544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118885A Granted JPS609770A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS609770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827289A (en) * | 1985-08-12 | 1989-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thermal head |
| US4985712A (en) * | 1988-10-31 | 1991-01-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermal head |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921091A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-02-25 | ||
| JPS5346307A (en) * | 1976-10-07 | 1978-04-25 | Ngk Spark Plug Co | Manufacture of high density sintered bodies essentially consisting of silicon nitride |
| JPS53104616A (en) * | 1977-02-24 | 1978-09-12 | Kinji Shimada | Method of making nitrides from volcanic glass |
| JPS55104973A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-11 | Asahi Glass Co Ltd | Silicon nitride sintered body |
| JPS56111680A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-03 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5774177A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-10 | Toshiba Corp | Thin film thermal head |
| JPS5891078A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
| JPS5895659A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-07 | 日本特殊陶業株式会社 | 高耐食性窒化珪素焼結体およびその製造方法 |
| JPS604077A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-10 | Fujitsu Ltd | サ−マルヘツド |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58118885A patent/JPS609770A/ja active Granted
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4921091A (ja) * | 1972-06-16 | 1974-02-25 | ||
| JPS5346307A (en) * | 1976-10-07 | 1978-04-25 | Ngk Spark Plug Co | Manufacture of high density sintered bodies essentially consisting of silicon nitride |
| JPS53104616A (en) * | 1977-02-24 | 1978-09-12 | Kinji Shimada | Method of making nitrides from volcanic glass |
| JPS55104973A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-11 | Asahi Glass Co Ltd | Silicon nitride sintered body |
| JPS56111680A (en) * | 1980-02-08 | 1981-09-03 | Toshiba Corp | Thermal head |
| JPS5774177A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-10 | Toshiba Corp | Thin film thermal head |
| JPS5891078A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-30 | トヨタ自動車株式会社 | 窒化珪素焼結体の製造方法 |
| JPS5895659A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-07 | 日本特殊陶業株式会社 | 高耐食性窒化珪素焼結体およびその製造方法 |
| JPS604077A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-10 | Fujitsu Ltd | サ−マルヘツド |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827289A (en) * | 1985-08-12 | 1989-05-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Thermal head |
| US4985712A (en) * | 1988-10-31 | 1991-01-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermal head |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0583378B2 (ja) | 1993-11-25 |
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