JPS6135974A - サ−マルヘツドおよびその製造方法 - Google Patents
サ−マルヘツドおよびその製造方法Info
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- JPS6135974A JPS6135974A JP15828984A JP15828984A JPS6135974A JP S6135974 A JPS6135974 A JP S6135974A JP 15828984 A JP15828984 A JP 15828984A JP 15828984 A JP15828984 A JP 15828984A JP S6135974 A JPS6135974 A JP S6135974A
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N97/00—Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- 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】
「技術分野」
本発明は、発熱抵抗体層および導体層の上に酸化防止層
と耐摩耗層とが形成されたサーマルヘッドおよびその製
造方法に関する。１゜ 「従来技術およびその問題点」 従来、この種のサーマルヘッドは、例えば第４図に示す
ように構成されている。すなわち、アルミナ等の絶縁性
基板１１の表面にグレーズ層１２が形成され、このグレ
ーズ層１２上にＴａ２Ｎ等からなる発熱抵抗体層１３が
形成されている。そして、発熱抵抗体層１３上に所定パ
ターンをなす給電用導体層１４が形成され、さらに５ｉ
０２等からなる酸化防止層１５と、Ｔａ２０５等からな
る耐摩耗層１Ｂとが形成されている。したがって、発熱
抵抗体層１３および給電用導体層１４に通電することに
より、発熱抵抗体層１３のみで覆われている発熱部１７
が発熱し、図示しないインクリボン等を介して記録紙！
８に感熱記録がなされるようになっている。この場合、
酸化防止層１５は発熱抵抗体層１３を熱酸化から防止す
る役割をなし、耐摩耗層１８は記録紙１８との摩耗から
サーマルヘッドを保護する役割をなす。
と耐摩耗層とが形成されたサーマルヘッドおよびその製
造方法に関する。１゜ 「従来技術およびその問題点」 従来、この種のサーマルヘッドは、例えば第４図に示す
ように構成されている。すなわち、アルミナ等の絶縁性
基板１１の表面にグレーズ層１２が形成され、このグレ
ーズ層１２上にＴａ２Ｎ等からなる発熱抵抗体層１３が
形成されている。そして、発熱抵抗体層１３上に所定パ
ターンをなす給電用導体層１４が形成され、さらに５ｉ
０２等からなる酸化防止層１５と、Ｔａ２０５等からな
る耐摩耗層１Ｂとが形成されている。したがって、発熱
抵抗体層１３および給電用導体層１４に通電することに
より、発熱抵抗体層１３のみで覆われている発熱部１７
が発熱し、図示しないインクリボン等を介して記録紙！
８に感熱記録がなされるようになっている。この場合、
酸化防止層１５は発熱抵抗体層１３を熱酸化から防止す
る役割をなし、耐摩耗層１８は記録紙１８との摩耗から
サーマルヘッドを保護する役割をなす。
しかしながら、かかるサーマルヘッドにおいては、発熱
部１７と記録紙１８との間に空隙が介在し、これが熱伝
達の妨げとなり、印字品位や熱効率の低下を招いていた
。
部１７と記録紙１８との間に空隙が介在し、これが熱伝
達の妨げとなり、印字品位や熱効率の低下を招いていた
。
この問題を解決するため、第５図に示すように、酸化防
止層１５上の発熱部１７と対応する部分に旧等のメタル
１３層を設け、これをさらに耐摩耗層１６で覆ったサー
マルヘッドが提案されている。このサーマルヘッドによ
れば、発熱部１７と記録紙１８との空隙がなくなり、か
つ、発熱部１７に伝熱性の良好なメタル１９層が配置さ
れるので、熱伝導率が向上すると共に印字品位も良好と
なる。すなわち、第８図に示すように、メタル層１８を
形成したサーマルヘッドＡｔ、 Ａ２は、メタル層１８
を形成しないサーマルヘッドＢｌ、 Ｂ２に比べて小さ
な印加電力でより高い印画濃度を得ることができる。な
お、Ａｔ、 Ｂｌは駆動パルスを４■Ｓとした場合、Ａ
２）Ｂ２は駆動パルスを３■Ｓとした場合である。また
、第７図に示すように、発熱ドツトの温度分布に関して
も、メタル１９を介在させたサーマルヘッドＡＩ、Ａ２
）Ａ３は、温度分布が均一で平担になる。第７図中、Ａ
！はドツトサイズが０．４５−厘の場合、Ａ２およびＢ
２はドツトサイズが０．２１ｍ■の場合、Ａ３はドツト
サイズが０．１３■朧の場合である。なお、 Ｂ２はメ
タル層１８を介在させないサーマルヘッドである。これ
らの効果は、メタル層１９が周辺よりも熱伝導率が２桁
高いことに起因している。
止層１５上の発熱部１７と対応する部分に旧等のメタル
１３層を設け、これをさらに耐摩耗層１６で覆ったサー
マルヘッドが提案されている。このサーマルヘッドによ
れば、発熱部１７と記録紙１８との空隙がなくなり、か
つ、発熱部１７に伝熱性の良好なメタル１９層が配置さ
れるので、熱伝導率が向上すると共に印字品位も良好と
なる。すなわち、第８図に示すように、メタル層１８を
形成したサーマルヘッドＡｔ、 Ａ２は、メタル層１８
を形成しないサーマルヘッドＢｌ、 Ｂ２に比べて小さ
な印加電力でより高い印画濃度を得ることができる。な
お、Ａｔ、 Ｂｌは駆動パルスを４■Ｓとした場合、Ａ
２）Ｂ２は駆動パルスを３■Ｓとした場合である。また
、第７図に示すように、発熱ドツトの温度分布に関して
も、メタル１９を介在させたサーマルヘッドＡＩ、Ａ２
）Ａ３は、温度分布が均一で平担になる。第７図中、Ａ
！はドツトサイズが０．４５−厘の場合、Ａ２およびＢ
２はドツトサイズが０．２１ｍ■の場合、Ａ３はドツト
サイズが０．１３■朧の場合である。なお、 Ｂ２はメ
タル層１８を介在させないサーマルヘッドである。これ
らの効果は、メタル層１９が周辺よりも熱伝導率が２桁
高いことに起因している。
しかしながら、このサーマルへアトは、メタル層１９を
さらに耐摩耗層１８で覆うようにするため。
さらに耐摩耗層１８で覆うようにするため。
製造コストが高くなる欠点があった。
「発明の目的」
本発明の目的は、上記のようなメタル層を有するサーマ
ルヘッドにおいて、メタル層に耐摩耗性を付与すること
により、メタル層と耐摩耗層とを兼ねるようにして、製
造コストを低減させることにある。
ルヘッドにおいて、メタル層に耐摩耗性を付与すること
により、メタル層と耐摩耗層とを兼ねるようにして、製
造コストを低減させることにある。
「発明の構成」
本発明によるサーマルヘッドは、発熱抵抗体層および導
体層の上に酸化防止層と耐摩耗層とが形成されており、
前記耐摩耗層は、耐摩耗粒子が混合分散された金属の層
であって、発熱部を中心として部分的に形成された層か
らなっている。
体層の上に酸化防止層と耐摩耗層とが形成されており、
前記耐摩耗層は、耐摩耗粒子が混合分散された金属の層
であって、発熱部を中心として部分的に形成された層か
らなっている。
また、本発明によるサーマルヘッドの製造方法は、発熱
抵抗体層および導体層の上に酸化防止層と耐摩耗層とを
形成するに際し、前記酸化防止層上の発熱部を中心とす
る部分に、金属を母材としこれに耐摩耗粒子を混合分散
させて無電解メッキを施すことにより前記耐摩耗層を形
成する方法である。
抵抗体層および導体層の上に酸化防止層と耐摩耗層とを
形成するに際し、前記酸化防止層上の発熱部を中心とす
る部分に、金属を母材としこれに耐摩耗粒子を混合分散
させて無電解メッキを施すことにより前記耐摩耗層を形
成する方法である。
したがって、本発明によれば、耐摩耗層が発熱部を中心
とした部分に形成されるので、発熱部と記録紙との接触
性が良好となり、また、耐摩耗層が熱伝導率の高い金属
を主体とするので、熱効率が高まると共に印字品位も向
上する。そして、金属中に混合分散された耐摩耗粒子に
より充分な耐摩耗性も得らえる。
とした部分に形成されるので、発熱部と記録紙との接触
性が良好となり、また、耐摩耗層が熱伝導率の高い金属
を主体とするので、熱効率が高まると共に印字品位も向
上する。そして、金属中に混合分散された耐摩耗粒子に
より充分な耐摩耗性も得らえる。
「発明の実施例」
第１図に示すように、本発明によるサーマルヘッドは、
アルミナ等からなる絶縁性基板１１上に、記録紙１８と
の接触性を良好にするためのグレーズ層１２と、Ｔａ２
Ｎ等からなる発熱抵抗体層１３と、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｕや
ＡＩ／Ｎｉ／ＡＬなどの金属層からなる給電用導体層１
４と、Ｓｉ％などからなる酸化防止層１５とが順次積層
されている。そして、本発明では、鹸化防止層１５上の
発熱部１７に対応する部分にあらかじめアルミニウムな
どのメッキ形成用金属層２゜が形成され、さらにこのメ
ッキ形成用金属層２ｏ上に耐摩耗粒子が混合分散された
金属からなる耐摩耗層２１が形成されている。
アルミナ等からなる絶縁性基板１１上に、記録紙１８と
の接触性を良好にするためのグレーズ層１２と、Ｔａ２
Ｎ等からなる発熱抵抗体層１３と、Ｎｉ−Ｃｒ／Ａｕや
ＡＩ／Ｎｉ／ＡＬなどの金属層からなる給電用導体層１
４と、Ｓｉ％などからなる酸化防止層１５とが順次積層
されている。そして、本発明では、鹸化防止層１５上の
発熱部１７に対応する部分にあらかじめアルミニウムな
どのメッキ形成用金属層２゜が形成され、さらにこのメ
ッキ形成用金属層２ｏ上に耐摩耗粒子が混合分散された
金属からなる耐摩耗層２１が形成されている。
上記サーマルヘッドの製造に際しては、酸化防止層１５
上にアルミニウムなどの金属をスパッタリングまたは蒸
着によりデポジー２トし、フォトエツチングによりパタ
ーン化してメッキ形成用金属層２０を形成する。そして
、このメッキ形成用金属層２０上に、金属を母材としこ
れに耐摩耗粒子を分散させて無電解メッキを施すことに
より耐摩耗層２１を形成すればよい。
上にアルミニウムなどの金属をスパッタリングまたは蒸
着によりデポジー２トし、フォトエツチングによりパタ
ーン化してメッキ形成用金属層２０を形成する。そして
、このメッキ形成用金属層２０上に、金属を母材としこ
れに耐摩耗粒子を分散させて無電解メッキを施すことに
より耐摩耗層２１を形成すればよい。
無電解メッキに用いる金属としては、例えばニッケルな
どが使用できる。具体的には「コンポジットシューマ」
（商品名、カニゼン株式会社製）などが挙げられる。
どが使用できる。具体的には「コンポジットシューマ」
（商品名、カニゼン株式会社製）などが挙げられる。
耐摩耗粒子としては、各種炭化物、窒化物、酸化物、硼
化物などが用いられるが、より具体的にはＳｉＣ、ＢＮ
、 Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ ２から選ばれた少なくとも一
種を用いることが好ましい。
化物などが用いられるが、より具体的にはＳｉＣ、ＢＮ
、 Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ ２から選ばれた少なくとも一
種を用いることが好ましい。
そして、無電解メッキ液中に上記のような耐摩耗粒子を
適当な体積比で混合し、空気攪拌等を用いて耐摩耗粒子
を液中に均一に分散させ、無電解メッキのデポジット膜
中に耐摩耗粒子を一緒に分散メッキすることにより耐摩
耗粒子２１を形成することができる。
適当な体積比で混合し、空気攪拌等を用いて耐摩耗粒子
を液中に均一に分散させ、無電解メッキのデポジット膜
中に耐摩耗粒子を一緒に分散メッキすることにより耐摩
耗粒子２１を形成することができる。
この無電解メッキのより具体的な例として、無電解旧メ
ッキ液を用いてＳｉＣを分散させながらメッキを施す場
合について、その工程を第１表に示す。
ッキ液を用いてＳｉＣを分散させながらメッキを施す場
合について、その工程を第１表に示す。
このようにして金属中に耐摩耗粒子を混合分散させてメ
ッキ層を形成すると、耐摩耗性が著しく向上する。その
−例として、クロスシリンダ摩耗テストの結果を第２表
に示す、この表から５ｉＣ１ＡＩ２０３、ＣａＦ ２を
混合分散したものは摩耗量が著しく低下することが分る
。
ッキ層を形成すると、耐摩耗性が著しく向上する。その
−例として、クロスシリンダ摩耗テストの結果を第２表
に示す、この表から５ｉＣ１ＡＩ２０３、ＣａＦ ２を
混合分散したものは摩耗量が著しく低下することが分る
。
（以下、余白）
第１表
第２表
（備考；荷重８．８＆す
また、前記のようにして形成された耐摩耗層２１は、加
熱処理することにより硬度および耐摩耗性が向上する。
熱処理することにより硬度および耐摩耗性が向上する。
すなわち、第２図に示すように、無電解メッキによりＳ
ｉＣを混合分散させて形成したニッケルメッキＡ１は、
電気ニッケルメッキＢよりも硬度が高く、硬質クローム
メッキＣとほぼ同等の硬度を示すが、それをさらに加熱
処理したニッケルメッキＡ２は硬質クロームメッキＣよ
りもより一層高い硬度を示すようになる。
ｉＣを混合分散させて形成したニッケルメッキＡ１は、
電気ニッケルメッキＢよりも硬度が高く、硬質クローム
メッキＣとほぼ同等の硬度を示すが、それをさらに加熱
処理したニッケルメッキＡ２は硬質クロームメッキＣよ
りもより一層高い硬度を示すようになる。
さらに、前記のようにして形成された耐摩耗層２１は動
摩擦係数も小さくなる。すなわち、第３図において、Ａ
は無電解メッキによりＳｉＣを混合分散させて形成した
ニッケルメッキ同士の動摩擦係数、Ｂは同ニッケルメッ
キと硬質クロムとの動摩擦係数、Ｃはニッケルメッキと
鋼との動摩擦係数、Ｄは硬質クロムと鋼との動摩擦係数
、Ｅは鋼と鋼との動摩擦係数である。このように、Ｓｉ
Ｃを混合分散させて形成したニッケルメッキは各種の材
質に対して極めて低い動摩擦係数を示し、このことはサ
ーマルヘッドの耐摩耗層２１として優れた特性といえる
。
摩擦係数も小さくなる。すなわち、第３図において、Ａ
は無電解メッキによりＳｉＣを混合分散させて形成した
ニッケルメッキ同士の動摩擦係数、Ｂは同ニッケルメッ
キと硬質クロムとの動摩擦係数、Ｃはニッケルメッキと
鋼との動摩擦係数、Ｄは硬質クロムと鋼との動摩擦係数
、Ｅは鋼と鋼との動摩擦係数である。このように、Ｓｉ
Ｃを混合分散させて形成したニッケルメッキは各種の材
質に対して極めて低い動摩擦係数を示し、このことはサ
ーマルヘッドの耐摩耗層２１として優れた特性といえる
。
なお、耐摩耗層２１の厚さは３〜５ ＪＬＩＩ程度が適
当である。
当である。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明によれば、酸化防止層上の
発熱部を中心とした部分に、金属を母材としこれに耐摩
耗粒子を混合分散させて無電解メッキを施すことにより
、耐摩耗層を形成するようにしたので、発熱部と記録紙
との接触性が良好となり、発熱部における熱伝達率が向
上し、もって印字品位および印加重力に対する印画濃度
を良好にすることができる。また、金属中に耐摩耗粒子
を混合分散しているので、充分な耐摩耗性も得られる。
発熱部を中心とした部分に、金属を母材としこれに耐摩
耗粒子を混合分散させて無電解メッキを施すことにより
、耐摩耗層を形成するようにしたので、発熱部と記録紙
との接触性が良好となり、発熱部における熱伝達率が向
上し、もって印字品位および印加重力に対する印画濃度
を良好にすることができる。また、金属中に耐摩耗粒子
を混合分散しているので、充分な耐摩耗性も得られる。
さらに、メタル層を有する従来のサーマルヘッドに比較
して、メタル層と耐摩耗層とを儀ねさせるようにしたの
で、比較的低コストにて製造できる。
して、メタル層と耐摩耗層とを儀ねさせるようにしたの
で、比較的低コストにて製造できる。
第１図は本発明によるサーマルヘッドの実施例を示す断
面図、第２図は金属メッキ中に耐摩耗粒子を混合分散さ
せた場合の硬度を示すグラフ、第３図は金属ノー２キ中
に耐摩耗粒子を混合分散させた場合の動摩擦係数を示す
グラフ、第４図は従来のサーマルヘッドの一例を示す断
面図、第５図は従来のサーマルヘッドの他の例を示す断
面図、第８図は第５図に示すサーマルヘッドの印加電力
と印画濃度との関係を示すグラフ、第７図は第５図に示
すサーマルヘッドの発熱部の温度分布を示すグラフであ
る。 図中、１１は絶縁性基板、１２はグレーズ層、１３は発
熱抵抗体層、１４は給電用導体層、１５は酸化防止層、
１７は発熱部、１８は記録紙、２０はメッキ形成用金属
層、２１は耐摩耗層である。 第１区 第２諷 第３図 第４区 第５図 第６図 印１１ａ電力（Ｗ１ｍ耐）
面図、第２図は金属メッキ中に耐摩耗粒子を混合分散さ
せた場合の硬度を示すグラフ、第３図は金属ノー２キ中
に耐摩耗粒子を混合分散させた場合の動摩擦係数を示す
グラフ、第４図は従来のサーマルヘッドの一例を示す断
面図、第５図は従来のサーマルヘッドの他の例を示す断
面図、第８図は第５図に示すサーマルヘッドの印加電力
と印画濃度との関係を示すグラフ、第７図は第５図に示
すサーマルヘッドの発熱部の温度分布を示すグラフであ
る。 図中、１１は絶縁性基板、１２はグレーズ層、１３は発
熱抵抗体層、１４は給電用導体層、１５は酸化防止層、
１７は発熱部、１８は記録紙、２０はメッキ形成用金属
層、２１は耐摩耗層である。 第１区 第２諷 第３図 第４区 第５図 第６図 印１１ａ電力（Ｗ１ｍ耐）
Claims (6)
- （１）発熱抵抗体層および導体層の上に酸化防止層と耐
摩耗層とが形成されたサーマルヘッドにおいて、前記耐
摩耗層は、耐摩耗粒子が混合分散された金属の層であっ
て、発熱部を中心として部分的に形成された層からなっ
ていることを特徴とするサーマルヘッド。 - （２）特許請求の範囲第１項において、前記耐摩耗粒子
はＳｉＣ、ＢＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３から選ばれた少なくと
も一種であるサーマルヘッド。 - （３）特許請求の範囲第１項または第２項において、前
記金属はニッケルであるサーマルヘッド。 - （４）発熱抵抗体層および導体層の上に酸化防止層と耐
摩耗層とを形成するサーマルヘッドの製造方法において
、前記酸化防止層上の発熱部を中心とする部分に、金属
を母材としこれに耐摩耗粒子を混合分散させて無電解メ
ッキを施すことにより前記耐摩耗層を形成することを特
徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - （５）特許請求の範囲第４項において、前記金属はニッ
ケルであるサーマルヘッドの製造方法。 - （６）特許請求の範囲第４項または第５項において、前
記耐摩耗粒子はＳｉＣ、ＢＮ、Ａｌ＿２Ｏ＿３から選ば
れた少なくとも一種であるサーマルヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15828984A JPS6135974A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | サ−マルヘツドおよびその製造方法 |
| US06/760,298 US4779103A (en) | 1984-07-28 | 1985-07-29 | Thermal head and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15828984A JPS6135974A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | サ−マルヘツドおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6135974A true JPS6135974A (ja) | 1986-02-20 |
Family
ID=15668343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15828984A Pending JPS6135974A (ja) | 1984-07-28 | 1984-07-28 | サ−マルヘツドおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4779103A (ja) |
| JP (1) | JPS6135974A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5332706B2 (ja) * | 1972-03-16 | 1978-09-09 | ||
| US4259564A (en) * | 1977-05-31 | 1981-03-31 | Nippon Electric Co., Ltd. | Integrated thermal printing head and method of manufacturing the same |
| JPS5813703Y2 (ja) * | 1978-10-06 | 1983-03-17 | 渡辺測器株式会社 | 感熱記録ペン |
-
1984
- 1984-07-28 JP JP15828984A patent/JPS6135974A/ja active Pending
-
1985
- 1985-07-29 US US06/760,298 patent/US4779103A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4779103A (en) | 1988-10-18 |
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