JPS61189957A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPS61189957A JPS61189957A JP60030966A JP3096685A JPS61189957A JP S61189957 A JPS61189957 A JP S61189957A JP 60030966 A JP60030966 A JP 60030966A JP 3096685 A JP3096685 A JP 3096685A JP S61189957 A JPS61189957 A JP S61189957A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal head
- heat
- electrode
- protective film
- carbon
- 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.)
- Pending
Links
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】
産業上の利用分野
感熱記録方式は、騒音を発生せず保守性に優れているこ
とから、フックミリをはじめとして多種のプリンタに採
用されている。近年、感熱転写記録方式の実用化に伴な
ってカラー記録も可能となり、感熱記録方式の重要性は
ますます高まってきている。
とから、フックミリをはじめとして多種のプリンタに採
用されている。近年、感熱転写記録方式の実用化に伴な
ってカラー記録も可能となり、感熱記録方式の重要性は
ますます高まってきている。
本発明はそれら感熱記録方式による装置に用いるサーマ
ルヘッドに関するものである。
ルヘッドに関するものである。
従来の技術
従来のサーマルヘッドの構成例を以下に説明する。第２
図は発熱体基板の外観図、第３図は要部断面図である。
図は発熱体基板の外観図、第３図は要部断面図である。
１はセラミック等の耐熱性材質よりなる絶縁基板であり
、その表面はガラス等をグルーズして用いることが多い
。２は発熱体、３は共通電極、４は個別電極である。電
極には駆動用回路が接続され、発熱体を通電することに
よって発熱させ、この上に当接される記録紙等を加熱す
るものである・ 第２図では示していないが、発熱体２および電極３．４
の上には保護膜６が形成されている。保護膜５は耐環境
性および耐摩耗性の付与を主たる目的とし、通常Ｔａ２
Ｏ，Ｓｉ３Ｎ４等の硬質膜がスパッタリング等の方法で
形成され、その厚みは６〜１０μｍ程度が必要である□ 発明が解決しようとする問題点 Ｔａ２ｏ６Ｓ１３Ｎ４等の硬質膜は、耐摩耗性において
は実用上はぼ満足出来るものであるが、スパッタリング
等の方法で形成する場合には、ピンポール等の欠陥によ
る耐環境性の劣化を防止するために６〜１０μｍの厚み
が必要であり、これを形成するのに数時間を要しており
製造原価の低減に対して大きな障害となっていた。
、その表面はガラス等をグルーズして用いることが多い
。２は発熱体、３は共通電極、４は個別電極である。電
極には駆動用回路が接続され、発熱体を通電することに
よって発熱させ、この上に当接される記録紙等を加熱す
るものである・ 第２図では示していないが、発熱体２および電極３．４
の上には保護膜６が形成されている。保護膜５は耐環境
性および耐摩耗性の付与を主たる目的とし、通常Ｔａ２
Ｏ，Ｓｉ３Ｎ４等の硬質膜がスパッタリング等の方法で
形成され、その厚みは６〜１０μｍ程度が必要である□ 発明が解決しようとする問題点 Ｔａ２ｏ６Ｓ１３Ｎ４等の硬質膜は、耐摩耗性において
は実用上はぼ満足出来るものであるが、スパッタリング
等の方法で形成する場合には、ピンポール等の欠陥によ
る耐環境性の劣化を防止するために６〜１０μｍの厚み
が必要であり、これを形成するのに数時間を要しており
製造原価の低減に対して大きな障害となっていた。
また、Ｓｉ３Ｎ４の熱電導率ば０．０３ ｃ ａ Ａ／
ｃＩｎ＊ ＳＫ ｍ℃程度であり金属に比べて１桁小さ
い値である。
ｃＩｎ＊ ＳＫ ｍ℃程度であり金属に比べて１桁小さ
い値である。
すなわち感熱記録のために必要な熱エネルギーを発熱体
２から記録紙等へ伝えるのに対して大きな抵抗となり、
発熱体２の発熱量を犬きくせざるを得す、装置の消費電
力も大きくなり、電源部品等のコストを高くする原因と
なっていた。
２から記録紙等へ伝えるのに対して大きな抵抗となり、
発熱体２の発熱量を犬きくせざるを得す、装置の消費電
力も大きくなり、電源部品等のコストを高くする原因と
なっていた。
問題点を解決するだめの手段
以上に述べたような、Ｓｉ３Ｎ４等の従来の保護膜材料
の問題点を解決する手段として、ダイヤモンドを保護膜
とすることが考えられる。ダイヤモンドは物質中で最高
の硬度を示す物質であり、また化学的にも極めて安定で
あり、耐摩耗性、耐環境性のだめの理想材料ともいえる
。さらに、ダイヤモンドの熱伝導率は、Ｉ型のダイヤモ
ンドが１．３〜２． Ｉ Ｃａｌ／□ ａ ＳＥ ＋＋
℃、 ［１型のダイヤモンド力４．４ｃａｌ／ｃｒｎ
・玄・℃程度であり、サーマルヘッド用としては申し分
のない材料である。
の問題点を解決する手段として、ダイヤモンドを保護膜
とすることが考えられる。ダイヤモンドは物質中で最高
の硬度を示す物質であり、また化学的にも極めて安定で
あり、耐摩耗性、耐環境性のだめの理想材料ともいえる
。さらに、ダイヤモンドの熱伝導率は、Ｉ型のダイヤモ
ンドが１．３〜２． Ｉ Ｃａｌ／□ ａ ＳＥ ＋＋
℃、 ［１型のダイヤモンド力４．４ｃａｌ／ｃｒｎ
・玄・℃程度であり、サーマルヘッド用としては申し分
のない材料である。
ダイヤモンドの薄膜を形成する技術に関しては多くの報
告がなされている。
告がなされている。
（参考文献）
（１）難波義捷：ダイヤモンド薄膜の低圧合成の研究、
応用機械工学、１９８４年７月号（２）松本精一部：ダ
イヤモンドの低圧合成、現代化学、１９８４年９月号 （３）瀬高信雄：ダイヤモンドの低圧合成２日本産業技
術振興協会、技術資料Ａ １３８ 、５９／６／２０し
かしながら、いずれもまだ研究段階であり、未だ実用に
は至っていない。
応用機械工学、１９８４年７月号（２）松本精一部：ダ
イヤモンドの低圧合成、現代化学、１９８４年９月号 （３）瀬高信雄：ダイヤモンドの低圧合成２日本産業技
術振興協会、技術資料Ａ １３８ 、５９／６／２０し
かしながら、いずれもまだ研究段階であり、未だ実用に
は至っていない。
我々は、ダイヤモンドに近い特性を示す高硬度の炭素膜
を形成する方法を開発した（黒用他：プラズマ・インジ
ェクタコンＣＶＤ法による高硬度炭素膜の形成及び評価
、昭和６０年度精根学会春季大会学術講演障文集、Ａ４
２２）。我々の開発した方法は、メタンガスを材料ガス
として１０〜２０Ｐａの低圧力でこれをプラズマ化し、
プラズマもしくはプラズマ中のイオンを加速電界によっ
て基板に噴射し、基板を加熱することなく、最高５０ｏ
Ｏ人／分程度の高速で成膜することが可能なものであり
、我々はプラズマ・インジェクションＣＶＤ法と称して
いる（以下、Ｐ ｌ−ＣＶＤ法と略す）。
を形成する方法を開発した（黒用他：プラズマ・インジ
ェクタコンＣＶＤ法による高硬度炭素膜の形成及び評価
、昭和６０年度精根学会春季大会学術講演障文集、Ａ４
２２）。我々の開発した方法は、メタンガスを材料ガス
として１０〜２０Ｐａの低圧力でこれをプラズマ化し、
プラズマもしくはプラズマ中のイオンを加速電界によっ
て基板に噴射し、基板を加熱することなく、最高５０ｏ
Ｏ人／分程度の高速で成膜することが可能なものであり
、我々はプラズマ・インジェクションＣＶＤ法と称して
いる（以下、Ｐ ｌ−ＣＶＤ法と略す）。
ＰＩ−ＣＶＤ法によって形成した膜は、ＳＰ３ないしＳ
Ｐ の電子配置を含む、ダイヤモンドに近い結合状態の
アモルファス状炭素からなっておシ、ビッカース硬さは
２ｏＯｏ〜３ｏ００ＫＰ／−であシ、耐摩耗性はＳｉ３
Ｎ４等と同等以上である。また熱伝導率は０．６ｃａｌ
、に肩・気・℃程度１休積抵抗率は成膜条件により１０
７〜１０１３Ω・副の範囲となる０作 用 Ｐ ｌ−ＣＶＤ法で形成したダイヤモンド状炭素をサー
マルヘッドの保護膜とすれば、以上に述べたようなダイ
ヤモンドに準じる緒特性が発揮され、従来のサーマルヘ
ッドに比べて熱効率の向上と製造コストの低減が可能と
なる。
Ｐ の電子配置を含む、ダイヤモンドに近い結合状態の
アモルファス状炭素からなっておシ、ビッカース硬さは
２ｏＯｏ〜３ｏ００ＫＰ／−であシ、耐摩耗性はＳｉ３
Ｎ４等と同等以上である。また熱伝導率は０．６ｃａｌ
、に肩・気・℃程度１休積抵抗率は成膜条件により１０
７〜１０１３Ω・副の範囲となる０作 用 Ｐ ｌ−ＣＶＤ法で形成したダイヤモンド状炭素をサー
マルヘッドの保護膜とすれば、以上に述べたようなダイ
ヤモンドに準じる緒特性が発揮され、従来のサーマルヘ
ッドに比べて熱効率の向上と製造コストの低減が可能と
なる。
Ｐ ｌ−ＣＶＤ法は、ＣＶＤ法（７）一般的な特徴を有
しており、膜は緻密でピンホールの発生が無いため、膜
厚は２〜６μｍでも十分な耐環境性を示す〇 一方、ＣＶＤ法の欠点もまた有しており、任意の基板に
成膜することは出来ない。すなわち、膜の付着力を確保
するためには炭素との化学的親和力を持つ基板材質でな
ければ保護膜として機能させることはできない。サーマ
ルヘッドの電極には、従来、Ａｕ、Ｃｕ等が主に用いら
れているが、これらの材質に対しては、Ｐ ｌ−ＣＶＤ
法では高硬度の炭素膜を形成することができない。
しており、膜は緻密でピンホールの発生が無いため、膜
厚は２〜６μｍでも十分な耐環境性を示す〇 一方、ＣＶＤ法の欠点もまた有しており、任意の基板に
成膜することは出来ない。すなわち、膜の付着力を確保
するためには炭素との化学的親和力を持つ基板材質でな
ければ保護膜として機能させることはできない。サーマ
ルヘッドの電極には、従来、Ａｕ、Ｃｕ等が主に用いら
れているが、これらの材質に対しては、Ｐ ｌ−ＣＶＤ
法では高硬度の炭素膜を形成することができない。
実施例
第１図に本発明の実施例を示す。サーマルヘッドの構成
は基本的には第２図に示す従来例と同様であシ、少なく
とも表面が絶縁性を有する絶縁基板６の上に、発熱体７
が列状に分離して形成され、発熱体７に通電するための
電極８，９が形成されている。電極８は例えば共通電極
となり、電極９は個別電極となって駆動用回路と接続さ
れている。
は基本的には第２図に示す従来例と同様であシ、少なく
とも表面が絶縁性を有する絶縁基板６の上に、発熱体７
が列状に分離して形成され、発熱体７に通電するための
電極８，９が形成されている。電極８は例えば共通電極
となり、電極９は個別電極となって駆動用回路と接続さ
れている。
発熱体７および電極８，９の上には保護膜１ｏが形成さ
れている。
れている。
保護膜１ｏは我々がＰＩ−ＣＶＤ法と称する方法で形成
されたダイヤモンド状炭素膜である。この膜は前述の様
に耐摩耗性、耐環境性に優れ、かつ良好な熱伝導性を有
するものである。
されたダイヤモンド状炭素膜である。この膜は前述の様
に耐摩耗性、耐環境性に優れ、かつ良好な熱伝導性を有
するものである。
Ｐ Ｉ −ＣＶＤ法で高硬度の炭素膜を形成するために
は、膜が形成されるための基板材質が適切に選定されな
ければならない。サーマルヘッドにおいては電極８，９
の材質が特に問題となる。発熱体７の材質は例えばＴｉ
ｃであり、炭素膜は強固に形成され特に問題はない。
は、膜が形成されるための基板材質が適切に選定されな
ければならない。サーマルヘッドにおいては電極８，９
の材質が特に問題となる。発熱体７の材質は例えばＴｉ
ｃであり、炭素膜は強固に形成され特に問題はない。
一般にサーマルヘッドの電極材料としては、耐熱性、耐
酸化性および製造コスト等の点から、ＡｕもしくはＣｕ
が用いられる。しかし、Ｐ ｌ−ＣＶＤ法においては、
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの上には高硬度炭素膜を形成すること
が出来ない。Ｐ Ｉ −ＣＶＤで高硬度炭素膜を形成す
るためには、電極８，９の材質は以下の金属に限定され
なければならない〇電極として使用される材料は、Ａ
ｌ 、 Ｂ ｅ 、 Ｃｏ 。
酸化性および製造コスト等の点から、ＡｕもしくはＣｕ
が用いられる。しかし、Ｐ ｌ−ＣＶＤ法においては、
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕの上には高硬度炭素膜を形成すること
が出来ない。Ｐ Ｉ −ＣＶＤで高硬度炭素膜を形成す
るためには、電極８，９の材質は以下の金属に限定され
なければならない〇電極として使用される材料は、Ａ
ｌ 、 Ｂ ｅ 、 Ｃｏ 。
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ
、Ｔａ、Ｍｏ。
、Ｔａ、Ｍｏ。
Ｗ等の金属もしくはそれらを主成分とする合金であるＯ
Ａ／、Ｂｅは炭素とＡｌ４Ｃ３，Ｂｅ２Ｃ等の高硬度化
合物を作ることが可能であり、電極８，９と保護膜１ｏ
との界面の結合力を強くすることができるＯ Ｃｏ 、Ｃｒ 、 Ｆｅ 、Ｍｎ 、Ｎｉ 等の鉄型
金属の場合は炭素と、Ｃｏ３Ｃ２Ｆｅ３Ｃ２Ｍｎ３Ｃ２
Ｃｏ３Ｃ２Ｆｅ５Ｃ２勲化合物を作ることが可能であり
、電極８，９と保護膜１０との界面の結合力を更に強く
することができる。
合物を作ることが可能であり、電極８，９と保護膜１ｏ
との界面の結合力を強くすることができるＯ Ｃｏ 、Ｃｒ 、 Ｆｅ 、Ｍｎ 、Ｎｉ 等の鉄型
金属の場合は炭素と、Ｃｏ３Ｃ２Ｆｅ３Ｃ２Ｍｎ３Ｃ２
Ｃｏ３Ｃ２Ｆｅ５Ｃ２勲化合物を作ることが可能であり
、電極８，９と保護膜１０との界面の結合力を更に強く
することができる。
Ｔ ｉ 、Ｚｒ 、Ｈｆ 、Ｖ 、Ｎｂ 、Ｔａ、Ｍ）
、 Ｗハ炭素と、ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｉ（ｆＣ，ＶＣ，
ＮｂＣ，ＴａＣ，ＭｏＣ，Ｍｏ２Ｃ。
、 Ｗハ炭素と、ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｉ（ｆＣ，ＶＣ，
ＮｂＣ，ＴａＣ，ＭｏＣ，Ｍｏ２Ｃ。
ＷＣ２Ｗ２Ｃ等の金属間化合物カーバイドを作ることが
可能であり、電極８，９と保護膜１０との界面の結合力
を前述の金属よりも更に強くすることができる。
可能であり、電極８，９と保護膜１０との界面の結合力
を前述の金属よりも更に強くすることができる。
以上に列挙した金属の他に、それらを主成分とする合金
の場合にも同様の効果が得られる。
の場合にも同様の効果が得られる。
発明の効果
電極材料を前述の材料に限定することにより、Ｐ Ｉ
−ＣＶＤ法による高硬度炭素膜の形成が可能となり、サ
ーマルヘッドの保護膜としての耐摩耗性、耐環境性が確
保されるのみならず、熱伝導性の向上によって、サーマ
ルヘッドの熱効率が向上し、高速応答性の向上と駆動用
電源のコストダウンが実現される等、本発明は工業的に
極めて有用なものである。
−ＣＶＤ法による高硬度炭素膜の形成が可能となり、サ
ーマルヘッドの保護膜としての耐摩耗性、耐環境性が確
保されるのみならず、熱伝導性の向上によって、サーマ
ルヘッドの熱効率が向上し、高速応答性の向上と駆動用
電源のコストダウンが実現される等、本発明は工業的に
極めて有用なものである。
第１図は本発明の一実施例におけるサーマルヘッドの要
部拡大断面図、第２図は一般的なサーマルヘッドの外観
図、第３図は従来例のサーマルヘッドの要部拡大断面図
である。 １．６・・・・・・絶縁基板、２，７・・・・・・発熱
体、３゜４．８．９・・・・・・電極、６，１ｏ・・−
・・・保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ゛６杷麩扱 第２図 第３図
部拡大断面図、第２図は一般的なサーマルヘッドの外観
図、第３図は従来例のサーマルヘッドの要部拡大断面図
である。 １．６・・・・・・絶縁基板、２，７・・・・・・発熱
体、３゜４．８．９・・・・・・電極、６，１ｏ・・−
・・・保護膜。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ゛６杷麩扱 第２図 第３図
Claims (3)
- （１）絶縁基板上に、列状に分離して形成された複数の
発熱体と、各発熱体を個別に通電発熱しうるよう形成さ
れた電極とを有し、この電極および前記発熱体の上に炭
素を主成分とする保護膜が形成されたサーマルヘッド。 - （２）保護膜が、プラズマまたはイオンを使用して低温
低圧で形成されたダイヤモンド状炭素である特許請求の
範囲第１項記載のサーマルヘッド。 - （３）電極が、Ａｌ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｎ、
Ｎｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ等
の金属もしくはそれらを主成分とする合金である特許請
求の範囲第１項または第２項記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030966A JPS61189957A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60030966A JPS61189957A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | サ−マルヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61189957A true JPS61189957A (ja) | 1986-08-23 |
Family
ID=12318407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60030966A Pending JPS61189957A (ja) | 1985-02-19 | 1985-02-19 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61189957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372559A (ja) * | 1987-09-12 | 1988-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サーマルヘッド |
| FR2762928A1 (fr) * | 1997-05-02 | 1998-11-06 | Daimler Benz Ag | Structure composite comportant un substrat de croissance comportant plusieurs composants micro-electroniques et une couche de diamant, et procede pour sa fabrication |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5480138A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-26 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Thermal head for facsimile |
| JPS5842472A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サ−マルヘツド |
| JPS5842473A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サ−マルヘツド作製方法 |
-
1985
- 1985-02-19 JP JP60030966A patent/JPS61189957A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5480138A (en) * | 1977-12-08 | 1979-06-26 | Namiki Precision Jewel Co Ltd | Thermal head for facsimile |
| JPS5842472A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サ−マルヘツド |
| JPS5842473A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サ−マルヘツド作製方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372559A (ja) * | 1987-09-12 | 1988-04-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | サーマルヘッド |
| JPH0579236B2 (ja) * | 1987-09-12 | 1993-11-01 | Handotai Energy Kenkyusho | |
| FR2762928A1 (fr) * | 1997-05-02 | 1998-11-06 | Daimler Benz Ag | Structure composite comportant un substrat de croissance comportant plusieurs composants micro-electroniques et une couche de diamant, et procede pour sa fabrication |
| US6329674B1 (en) | 1997-05-02 | 2001-12-11 | Daimlerchrysler Ag | Composite structure with a growth substrate having a diamond layer and a plurality of microelectronic components, and process for producing such a composite structure |
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