JPS62252101A - 抵抗発熱体 - Google Patents
抵抗発熱体Info
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- JPS62252101A JPS62252101A JP61094660A JP9466086A JPS62252101A JP S62252101 A JPS62252101 A JP S62252101A JP 61094660 A JP61094660 A JP 61094660A JP 9466086 A JP9466086 A JP 9466086A JP S62252101 A JPS62252101 A JP S62252101A
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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】
〔技術分野〕
本発明は抵抗発熱体、特にサーマルヘッド用抵抗発熱体
に関する。
に関する。
サーマルヘッドの発熱体としては従来から多くの電気抵
抗材料が提案されており、中でもＴＩ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ
、Ｖ、Ｎ ｂ、Ｚ ｒ、）ｉｆなどの炭化物、窒化物、
酸化物などが用いられている。
抗材料が提案されており、中でもＴＩ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ
、Ｖ、Ｎ ｂ、Ｚ ｒ、）ｉｆなどの炭化物、窒化物、
酸化物などが用いられている。
サーマルヘッドは１ミリ秒以下のよう、な短時間のうち
に大きい電力が投入されて高温度に熱せられ、またこの
熱パルスは長時間にわたって反復されるから１発熱体は
耐熱性、＃酸化性に優れたものでなければならない、し
かし、この種の発熱体は酸化劣化するため抵抗値が上昇
し３００〜５００℃程度の高温度で長時間使用可能な発
熱体は作成されていない。
に大きい電力が投入されて高温度に熱せられ、またこの
熱パルスは長時間にわたって反復されるから１発熱体は
耐熱性、＃酸化性に優れたものでなければならない、し
かし、この種の発熱体は酸化劣化するため抵抗値が上昇
し３００〜５００℃程度の高温度で長時間使用可能な発
熱体は作成されていない。
ところが、コンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシ
ミリなどの出力プリンターは益々高速化されて来でおり
、高速印路のためにはより高い駆動温度と、より高い熱
効率を有する信頼性の高いサーマルヘッド用発熱体が必
要になって来ているが、従来の抵抗発熱体はこの要求に
応えることができなかった。
ミリなどの出力プリンターは益々高速化されて来でおり
、高速印路のためにはより高い駆動温度と、より高い熱
効率を有する信頼性の高いサーマルヘッド用発熱体が必
要になって来ているが、従来の抵抗発熱体はこの要求に
応えることができなかった。
従来のサーマルヘッド用発熱体は耐酸化性が低いために
、一般にその表面に酸化防止保護膜を被覆する必要があ
ったが、耐酸化性が大きければこのような保Ｗ膜は必要
で無くなるので望ましいが、従来の抵抗発熱体にはこの
ような優れた耐酸化性を有するものは提案されていない
。
、一般にその表面に酸化防止保護膜を被覆する必要があ
ったが、耐酸化性が大きければこのような保Ｗ膜は必要
で無くなるので望ましいが、従来の抵抗発熱体にはこの
ような優れた耐酸化性を有するものは提案されていない
。
また、抵抗発熱体はプリンターの印字速度によって抵抗
値を適切に選択する必要がある。抵抗値の大きさは比抵
抗及び膜厚に依存するが、膜厚が薄過ぎると抵抗が大き
く且つ膜厚が不均一になり、厚過ぎると熱容量が大きく
なって印字の遅れを生じるなどの問題を有するので成る
範囲（１００〜４０００オングストローム程度）に限定
される。従って抵抗値の設定には低効率が成る範囲で自
由に選択できることが望ましい。
値を適切に選択する必要がある。抵抗値の大きさは比抵
抗及び膜厚に依存するが、膜厚が薄過ぎると抵抗が大き
く且つ膜厚が不均一になり、厚過ぎると熱容量が大きく
なって印字の遅れを生じるなどの問題を有するので成る
範囲（１００〜４０００オングストローム程度）に限定
される。従って抵抗値の設定には低効率が成る範囲で自
由に選択できることが望ましい。
本発明の目的は、耐熱性、＃酸化性に優れた抵抗発熱体
を提供することである。
を提供することである。
本発明の他の目的は、抵抗率を制御しうる抵抗発熱体を
提供することにある。
提供することにある。
本発明の抵抗発熱体は、Ｔ Ｉ 、 Ｍ ｏ 、 Ｔ
ａ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆから選んだ１種以上の金
属と、ＧｅとＢの組成物、炭化物、窒化物、酸化物また
は炭窒化物より成る。
ａ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆから選んだ１種以上の金
属と、ＧｅとＢの組成物、炭化物、窒化物、酸化物また
は炭窒化物より成る。
本発明の抵抗発熱体は耐酸化性、耐熱性に優れ、長時間
の使用によっても抵抗値が変化しない６本発明はまたＧ
ｅとＢの割合を変えることによって抵抗値を大きく変化
させることができる。
の使用によっても抵抗値が変化しない６本発明はまたＧ
ｅとＢの割合を変えることによって抵抗値を大きく変化
させることができる。
第１図は一般のサーマルヘッドの発熱部の概要を示す断
面図で、上から順にＢＰ等の＃摩耗層１．５１０４等の
Ｓ化防止１ｉ２．０ｒ−Ｎ１等のリード線３、抵抗発熱
体４、グレーズ等の苓＃１層５、及びアルミナ等の基板
６より成る。
面図で、上から順にＢＰ等の＃摩耗層１．５１０４等の
Ｓ化防止１ｉ２．０ｒ−Ｎ１等のリード線３、抵抗発熱
体４、グレーズ等の苓＃１層５、及びアルミナ等の基板
６より成る。
第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の発熱抵抗体を用いた場
合に可能なサーマルヘッドの発熱部の概要を示す断面図
であり、第１図の抵抗体保護層２が省略されている０本
発明は耐酸化性の抵抗発熱体を用いたために第１図に示
された酸化防止膜２を省略できるのである。このために
、サーマルヘッドの製造工程の一部が短縮できることに
なる。
合に可能なサーマルヘッドの発熱部の概要を示す断面図
であり、第１図の抵抗体保護層２が省略されている０本
発明は耐酸化性の抵抗発熱体を用いたために第１図に示
された酸化防止膜２を省略できるのである。このために
、サーマルヘッドの製造工程の一部が短縮できることに
なる。
抵抗発熱体４は本発明に従って製造された抵抗発熱体で
あり、 Ｔ Ｉ 、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ。
あり、 Ｔ Ｉ 、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ。
Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆより選ばれた１種以上の金属（以下ｔ
ｌＳｉ金属と呼ぶ）、その炭化物、窒化物、酸化物、ま
たは炭窒化物に、Ｇｅ及びＢを必須の成分として含有さ
せたことを特徴とする。
ｌＳｉ金属と呼ぶ）、その炭化物、窒化物、酸化物、ま
たは炭窒化物に、Ｇｅ及びＢを必須の成分として含有さ
せたことを特徴とする。
第１金属、その炭化物、窒化物、酸化物又は炭窒化物は
公知の発熱抵抗体であるが、既に述べたようにこのもの
は耐酸化性に劣り、寿命が短く、或いは高温度で駆動さ
れる高速プリンターにｔ１適さない０本発明はこれにざ
らにＢ及びＧｅを共存させることにより、その＃酸化性
及び耐熱性を大幅に改善することができる０本発明の意
図した効果を得るためには、Ｂ及びＧｅはＰｓ１金属の
総量に対して約２０原子％以上含有されていなければな
らない。
公知の発熱抵抗体であるが、既に述べたようにこのもの
は耐酸化性に劣り、寿命が短く、或いは高温度で駆動さ
れる高速プリンターにｔ１適さない０本発明はこれにざ
らにＢ及びＧｅを共存させることにより、その＃酸化性
及び耐熱性を大幅に改善することができる０本発明の意
図した効果を得るためには、Ｂ及びＧｅはＰｓ１金属の
総量に対して約２０原子％以上含有されていなければな
らない。
一方、ＢとＧｅの割合は任意で良く、目的とする抵抗率
が得られるように調整する。一般にＢが増えれば抵抗率
が増え、ｌＸ１Ｏ→〜１ｘｔｏ−’ も可能である。
が得られるように調整する。一般にＢが増えれば抵抗率
が増え、ｌＸ１Ｏ→〜１ｘｔｏ−’ も可能である。
抵抗発熱体は公知の成膜方法のより製作できる０例えば
プラズマＣＶＤ法により、成分金属の化合物のガスをプ
ラズマ化し、基板上へ付着成膜することができる。その
他任意の方法で成膜が可能であるが本発明の例では、プ
ラズマＣＶＤ法による。
プラズマＣＶＤ法により、成分金属の化合物のガスをプ
ラズマ化し、基板上へ付着成膜することができる。その
他任意の方法で成膜が可能であるが本発明の例では、プ
ラズマＣＶＤ法による。
実施例１
プラス−Ｆ ＣＶ Ｄ法ニより、ＴＩ −Ｃ−Ｇｏ−Ｈ
の四元発熱体を成膜した。成膜条件は次の通りであった
。
の四元発熱体を成膜した。成膜条件は次の通りであった
。
供給ガＸ Ｇ ｅ Ｈａ １０〜５０ ＳＣ
ＣＭＨ２５００ＳＣＣＭ ＣＨａ １０〜５０ ５ＣＣＮＴ Ｌ
ＣＩ ４ １０− ｓｏ ５ｃｃｘＢ２
Ｈ，１０−５０９ＣＣＭ 条件 温度 ３００〜ｓｏｏ”ｃ圧力
０．２− Ｉ Ｔａｒｔ 電力 １００〜５００Ｗ 基板電極面積 ５００ Ｘ ５００ ｓｒｓ上記の条
件をＩＩ！１［ＬテＢ 、 Ｇ ｅ５０原子％及びＴｌ
５０原子％より成る抵抗体を製作し、Ｂ ／ Ｇ ｅの
比率を変えて抵抗率を測定した。第４図は測定結果を示
す、この図から分かるように、抵抗発熱体の抵抗率は、
ＢとＧｅの比率を変化させることによって１０倍以上変
化することが分る。
ＣＭＨ２５００ＳＣＣＭ ＣＨａ １０〜５０ ５ＣＣＮＴ Ｌ
ＣＩ ４ １０− ｓｏ ５ｃｃｘＢ２
Ｈ，１０−５０９ＣＣＭ 条件 温度 ３００〜ｓｏｏ”ｃ圧力
０．２− Ｉ Ｔａｒｔ 電力 １００〜５００Ｗ 基板電極面積 ５００ Ｘ ５００ ｓｒｓ上記の条
件をＩＩ！１［ＬテＢ 、 Ｇ ｅ５０原子％及びＴｌ
５０原子％より成る抵抗体を製作し、Ｂ ／ Ｇ ｅの
比率を変えて抵抗率を測定した。第４図は測定結果を示
す、この図から分かるように、抵抗発熱体の抵抗率は、
ＢとＧｅの比率を変化させることによって１０倍以上変
化することが分る。
次に、上記方法で製作されたものの中かＰＩ３００Ω１
０のシート抵抗を有する抵抗発熱体と、同様に製作され
た同一のシート抵抗を有するＴｉＣＩＩＱとを、空気中
５５０’Ｏで１時間７二−ルしたところ、本発明の抵抗
発熱体のシート抵抗は５１０Ω１０となり、変化はわず
かに２％以内であったが。
０のシート抵抗を有する抵抗発熱体と、同様に製作され
た同一のシート抵抗を有するＴｉＣＩＩＱとを、空気中
５５０’Ｏで１時間７二−ルしたところ、本発明の抵抗
発熱体のシート抵抗は５１０Ω１０となり、変化はわず
かに２％以内であったが。
ＴｉＣ１ｆｉは１０４０７口以上になり、不安定であっ
た。このように本発明の発熱抵抗体は＃酸化性、耐熱性
であることが分る。この耐酸化性テストによると、Ｂ及
びＧｅの合計量は、金属成分の全量に対して少なくとも
２０原子％含まれていなければならないことが分った。
た。このように本発明の発熱抵抗体は＃酸化性、耐熱性
であることが分る。この耐酸化性テストによると、Ｂ及
びＧｅの合計量は、金属成分の全量に対して少なくとも
２０原子％含まれていなければならないことが分った。
次に１本発明の抵抗発熱体を用いて実際にサーマルヘッ
ドを試作し、ステップストレス試験を行ったところ、第
３図の結果が得られた。試験方法は、周期１０ｍ秒、パ
ルス数ｌＸｌ０１．電力２５Ｗ／１履２にて、パルス幅
をｌ ｇａｓ、 １．５ｍｓ及び３１１ｓとしたとさの
表面温度に対する抵抗率の変化を測ったものである。こ
れによると、抵抗変化率は４００℃で１％以下、６００
℃で１０％以下となり十分使用可能なことが分る。
ドを試作し、ステップストレス試験を行ったところ、第
３図の結果が得られた。試験方法は、周期１０ｍ秒、パ
ルス数ｌＸｌ０１．電力２５Ｗ／１履２にて、パルス幅
をｌ ｇａｓ、 １．５ｍｓ及び３１１ｓとしたとさの
表面温度に対する抵抗率の変化を測ったものである。こ
れによると、抵抗変化率は４００℃で１％以下、６００
℃で１０％以下となり十分使用可能なことが分る。
実施例２
実施例１においてＴ ｉ Ｃｌ 、の代りにＭ。
ＣＩｇ、ＷＣｌ、及びＴ ５Ｌ Ｃ１ｓをそれぞれ用い
て抵抗発熱体を製造した。その結果は実施例１とほぼ同
様な結果が得られた。またこれらの原料ガス混合物を用
いて同様な結果を得た。
て抵抗発熱体を製造した。その結果は実施例１とほぼ同
様な結果が得られた。またこれらの原料ガス混合物を用
いて同様な結果を得た。
実施例３
Ｔ Ｉ −Ｃ−Ｇ ｅ −Ｂの代りにＴ Ｉ −Ｎ −
Ｇ ｅ −Ｂの四元発熱体について評価したところ同様
の結果をえた。Ｎのドープ源としてＮＨ３を用いた。
Ｇ ｅ −Ｂの四元発熱体について評価したところ同様
の結果をえた。Ｎのドープ源としてＮＨ３を用いた。
実施例３
Ｔｉ−Ｃ−Ｇｌ！−Ｂ（Ｆ）代りにＴｉ−０−Ｇｅ−Ｂ
の四元発熱体について評価したところ同様の結果をえた
。０のドープ源としてＮ２０を用いた。
の四元発熱体について評価したところ同様の結果をえた
。０のドープ源としてＮ２０を用いた。
以上のように、本発明によると、＃酸化性に優れた抵抗
発熱体が得られる。このため・従来必要であった醜化防
止保護展を発熱体の表面に施す必要がなくなる。また、
本発明によると、Ｂ、Ｇｅの組成比を変えることにより
抵抗率をかなり広し１範囲で変えることができる。これ
らの特性から。
発熱体が得られる。このため・従来必要であった醜化防
止保護展を発熱体の表面に施す必要がなくなる。また、
本発明によると、Ｂ、Ｇｅの組成比を変えることにより
抵抗率をかなり広し１範囲で変えることができる。これ
らの特性から。
本発明の抵抗発熱体は高速かつ高熱効果のサーマルヘッ
ド作成が可能となる。
ド作成が可能となる。
第１図は従来のサーマルヘッドの発熱部の断面図、第２
図（ａ）、（ｂ）は本発明の抵抗発熱体を用いたサーマ
ルヘッド発熱部の断面図、第３図は本発明の抵抗発熱体
のステップストレス試験を示すグラフ、及び第４図は本
発明の抵抗発熱体の抵抗率とＢ−Ｇｅの関係を示すグラ
フである。 表面ドア温痕ζ０ｃ） 第４図 Ｇ６０’Ｅ０ １００
図（ａ）、（ｂ）は本発明の抵抗発熱体を用いたサーマ
ルヘッド発熱部の断面図、第３図は本発明の抵抗発熱体
のステップストレス試験を示すグラフ、及び第４図は本
発明の抵抗発熱体の抵抗率とＢ−Ｇｅの関係を示すグラ
フである。 表面ドア温痕ζ０ｃ） 第４図 Ｇ６０’Ｅ０ １００
Claims (2)
- （１）Ｔｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆか
ら選んだ１種以上の金属とＧｅとＢとの組成物、炭化物
、窒化物、酸化物又は炭窒化物より成る抵抗発熱体。 - （２）ＧｅとＢの合計量は抵抗発熱体全量の２０原子％
以上である前記第１項記載の抵抗発熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61094660A JPS62252101A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 抵抗発熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61094660A JPS62252101A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 抵抗発熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62252101A true JPS62252101A (ja) | 1987-11-02 |
Family
ID=14116406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094660A Pending JPS62252101A (ja) | 1986-04-25 | 1986-04-25 | 抵抗発熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62252101A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120057A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Toshiba Corp | サーマルヘッド |
-
1986
- 1986-04-25 JP JP61094660A patent/JPS62252101A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02120057A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Toshiba Corp | サーマルヘッド |
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