JPS6273601A - サ−マルヘツド - Google Patents

サ−マルヘツド

Info

Publication number
JPS6273601A
JPS6273601A JP60213419A JP21341985A JPS6273601A JP S6273601 A JPS6273601 A JP S6273601A JP 60213419 A JP60213419 A JP 60213419A JP 21341985 A JP21341985 A JP 21341985A JP S6273601 A JPS6273601 A JP S6273601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating resistor
mixture
protective layer
thermal head
zro
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
Application number
JP60213419A
Other languages
English (en)
Inventor
仲森 智博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP60213419A priority Critical patent/JPS6273601A/ja
Publication of JPS6273601A publication Critical patent/JPS6273601A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は感熱式プリンタ用の薄膜型サーマルヘッドに
関する。
(従来の技術) 従来より、感熱紙を発色させて感熱紙にドツトのモザイ
クを作ることにより絵、文字等の印字をするための種々
の構造のサーマルへラドが提案されている。このような
サーマルヘッドは、用いている発熱抵抗体の種類により
、薄膜型と厚膜型との二つに大別出来る。しかしながら
、厚膜型のサーマルへ−zl’は低価格化は可能である
が、高精細化が困難であるため、最近では、高精細化、
高性能化が可能な薄膜型サーマルヘッドが主流となりつ
つある。このようなサーマルヘッドは例えば文献(「金
属表面処理技術J 、 34 No、13.1983 
P。
271〜277)に開示、されている。
第3図は一般的な薄膜型サーマルヘッドの要部を示す断
面図であり、この場合、下地上しての絶縁基板玉に多数
設けられた発熱抵抗体のうちの一つの発熱抵抗体に着目
して示した断面図である。
この薄膜型サーマルヘッドの構造につき図面を参照して
簡単に説明する。
第3図において、11は絶縁基板を示し、この絶縁基板
11上に保温R13が設けられ、さらに、この保温層1
3上には薄膜抵抗体からなる発熱抵抗体15が設けられ
ている。この発熱抵抗体15J:の離間した位置に給電
体17及び19が設けられていて、これら給電体17及
び19の間の全8N、抗体15の部分(図中、斜線で示
す部分)が発熱部21となる。さらに、給電体17及び
18と発熱部21とのL側には発熱抵抗体保護層23(
以下、巾に保護層23と称することもある)と耐摩耗層
25とが順次に設けられている。
このような構造の薄膜型サーマルへラドにおいて、保護
層23としてS i 02 を用い、耐摩耗層25とし
てTa205を用いるのが最も=一般的であるが、保護
層23及び耐摩耗層25としてSiC等を用いる場合も
ある。
この、発熱抵抗体保護層23を設けている理由は5発熱
抵抗体15に高い電力を印加しこの発熱抵抗体15を高
温に発熱させて印字を行う際、この保護層23によって
、高温状態にある発熱抵抗体15を酸素から遮断し、よ
って発熱抵抗体15の酸化を防止するためである。この
酸化防止により発熱抵抗体15の寿命を向丘させること
が出来る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来のサーマルヘッドにおいては、保護
層として用いているSiO2の融点は1700℃程度で
ある。又、保温層に用いられる材料の融点も一般的には
2O00℃以五である。
一方、発熱抵抗体としてはTa2N等の窒化物、TaC
等の炭化物、又はZrBz等の硼化物が用いられるが、
これらの材料は何れもその融点が3000℃程度と高い
、従って、印字を行うため発熱抵抗体に高い電力を印加
してこれを高温状態にすると、発熱抵抗体そのものが劣
化する前に、この発熱抵抗体のE下に設けられた保護層
及び保温層が劣化し、これが原因で発熱抵抗体の破壊が
生じてしまうという問題点があった。
従って、従来のサーマルヘッドでは、発熱抵抗体に瞬間
的に高い電力を印加して発熱抵抗体を素早く高温とし、
これにより印字の高速化を図ることには限界があった。
この発明の目的は、ヒ述した問題点を解決して、高速印
字を行うために発熱抵抗体を高温で発熱させても長寿命
で使用出来るサーマルへラドを提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この目的の達成を図るため、この発明によれば、ド地ト
に発熱抵抗体と、発熱抵抗体保護層とを具えるサーマル
ヘッドにおいて。
発熱抵抗体保護層をZrO2(酸化ジルコニウム)を以
って構成するか、或はZrO2と、SiO2、 AfL
z 03 、 CaO及びM g Oc7)巾から選ば
れた一種又はニ一種以上の物質との混合物を以って構成
したことを特徴とする。従って、この場合の保護層の材
料としては、ZrO2、Zr0z  とSiO2との混
合物、Zr0z とklz 03 との混合物、Zr0
z とCaOとの混合物、ZrO2とMgOとの混合物
、ZrOンとSiO2と A120= との混合物、Z
rO;+ とCaOン とCaOとの混合物、ZrO2
と5iOz とMgOとの混合物、ZrO2とAjl、
、+03 とCaOとの混合物、ZrO,+ とAR2
03、!=MgOとの混合物、ZrO2とCaOとMg
Oとの混合物、ZrO2とSiO2と A1203 と
CaOとの混合物、Zr0z とSiO2  と Aす
203  とMgOとの混合物、ZrO2とSiO2 
とCaOとMgOとの混合物、Zr(h  と A12
03  とCaOとMgOとの混合物、ZrO2と5i
Oz とA交203とCaOとMgOとの混合物からな
る群より選ばれた一種類の物質がある。
この発明の実施に当り、発熱抵抗体保護層を発熱抵抗体
の上下にそれぞれ設けるのが好適である。
(作用) このように構成すれば、発熱体保護層を構成するZrO
2の融点は5tO2の融点よりも高く、さらに、熱的安
定性に優れる。従って、発熱抵抗体に高い電力を印加し
てもこの発熱抵抗体の熱により発熱抵抗体保護層は劣化
しない、従って1発熱抵抗体保護層の熱的劣化に起因し
て発生する発熱抵抗体の破壊も起こらない。
又、ZrO2とSiO2、A9.203 。
CaO及びMgOの中から選ばれた一種または一種以り
の物質との混合物の融点も、SiO2の融点よりは高く
なるから、発熱抵抗体保護層をこの混合物で構成すれば
、発熱抵抗体保護層をSiO2で構成するよりは耐熱性
に優れた発熱抵抗体保護層が得られる。
さらに、発熱抵抗体の上下にL述したような発熱抵抗体
保護層を設ければ、発8抵抗体の周囲はは耐熱性の優れ
た保M層に被覆されるから、発熱抵抗体は酸素による酸
化がより起こりにくい。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明のサーマルヘッドにつき
説明する。尚、この図はこの発明が理解出来る程度に概
略的に示しであるにすぎず、各構成成分の寸法、形状及
び配置関係は図示例に限定されるものではない、又、従
来と同一の構成成分については同一の符号を付して示し
である。
第1図はこの発明のサーマルヘッドの要部を示す断面図
であり、下地上しての絶縁基板−ヒに多数設けられた発
熱抵抗体のうちの一つの発熱抵抗体に着目して示した断
面図である。
第1図において、11は絶縁基板を示し、この絶縁基板
ll上に保温層13を設けである。この保温層13上に
はこの発明の特徴であるZrO2(酸化ジルコニウム)
からなる発熱抵抗体保護層31(以下、中に保護層31
と称することもある)を設けである。さらに、この保護
層31 hに薄膜抵抗体からなる発熱抵抗体15を設け
である。又、この発熱抵抗体15トの離間した位置に給
電体17及び19を設けてあり、これら給電体17及び
19の間の発熱抵抗体15の部分(図中、斜線で示す部
分)が発熱部21となる。さらに、給電体17及び19
と発熱部21とのL側には保護層31と同様に酸化ジル
コニウムからなる発熱抵抗体保護層33(以下、巾に保
護層33と称することもある)を設けてあり、さらにこ
の保護層33上には耐摩耗層25を設けて、この発明の
薄膜型サーマルへラドを構成している。
この発明のサーマルヘッドの理解を深めるため、このサ
ーマルヘッドの製造方法の−・例につき@弔に説明する
保温層13の設けられた下地上してのグレーズドアルミ
ナ基板Eにスパッタ法によりZrO?薄膜とTa2NF
J!i膜とを連続的に形成する0次に。
フォトリソ技術によりTa2N薄膜を所定の形状にパタ
ーンニングして発熱抵抗体15を、又、Zr02fl膜
を所定の形状にバターニングして保護層31をそれぞれ
形成する0次に、スパッタ法によりこの発熱抵抗体15
kに例えばクロム(Cr)と金(Au)とを連続して成
膜し、続いて、このCr及びAuの金JljS薄膜を所
定の形状にバターニングして、発8抵抗体15の一部で
ある発熱部21(図中、斜線で示す部分)を露出させる
と共に、この発熱部21の両側領域にこの金属薄膜から
なり互いに電気的に絶縁された給電体17及び18を形
成する。さらに、スパッタ法によりこの発熱部21と給
電体17及び19とのL側にZrO2薄膜を形成しこの
fl、膜歪所定形状にバターニングして保護層33を形
成する。続いて、スパッタ法によりこの保護層33、+
1に1N1yl耗層25としテ(7)T A205膜を
形成して、この発明のサーマルヘッドを得ることが出来
る。
尚、この実施例においては保護層31及び33をZrO
2のみを以って構成した。しかし、ZrO2のみで得ら
れる程度の高融点の保護層を所望としない場合は、この
保護層をZrO2を含tせたZrO2と、S io2.
  AR203、CaO及びMgOの中から選ばれた−
・種又は二種以上の物質との混合物とし高価なZrO2
の消費電域らすことにより材料費の低減が図れる。保護
層をこのような混合物を持って構成しても、これらの混
合物の融点は5iOzのみで構成した保護層の融点より
も高いから、実施例のサーマルヘッドと同様な効果が期
待出来る。さらに、CaO及びMgOはZr0z を安
定化させる作用を有する。
又、丘述した実施例では保護層31及び33の膜厚を共
に21Lmとした。この保護層31及び33の膜厚は厚
いほうが発熱抵抗体を保護する意味では有利であるが、
この保護膜を厚くすればするほど印字品質の低下を招き
易く、かつ、膜厚を厚くする分だけ製造コストが高くな
る。従って、保護層の膜厚は実施例の膜厚に限定される
ものではなく、サーマルヘッドに要求される寿命、印字
品質及び製造コストを考慮して保、:ffi層の膜厚を
決定すれば良いが、¥用的には0゜5〜1OIj、mの
厚さとするのが好適である。
又、絶縁基板、発熱抵抗体、及び耐摩耗層は実施例で用
いた材料に限定されるものではなく他の好適な材料を用
いても良い。
試験結果 第2図は従来のサーマルへラドとこの発明のサーマルヘ
ッドとに電力を印加し、その電力を徐々に大きく変えて
いって行ったステップストレス試験結果を示した特性曲
線図である。この図は縦軸にサーマルヘッドの発熱抵抗
体の抵抗変化率(%)をとり、横軸に印加電力(W/m
m2)をとり、印加電力に対して、発熱抵抗体の初期抵
抗値Rと、各ステップでの試験My時の抵抗値との差Δ
Rから求まる抵抗変化率ΔR/Rをプロットして示しで
ある。図中、■で示す曲線がこの発明のサーマルヘッド
の特性であり、■で示す曲線が従来のサーマルヘッドの
特性である。
尚、この試験に用いたこの発明のサーマルヘッドは発熱
抵抗体のL下にそれぞれ膜厚2μmのZrO2で構成し
た発熱抵抗体保護層を設け、又、従来のサーマルヘッド
には発熱抵抗体の感熱紙側表面に膜厚2JLmの5iQ
2で構成した発熱抵抗体保護層を設けた。又、両者のサ
ーマルヘッド共に、耐摩耗層として膜厚4jLmc7)
Ta2Os層を有し、さらに、絶縁基板、保温層及び発
熱抵抗体層の材質、膜厚及び形成条件は同一となるよう
にした。
又、ステップストレス試験の条件は、印加する初期電力
を4W/mmi’ とし、ステップを0.5Wステツプ
として印加電力を増加させた。又、各ステップでの電力
印加条件は繰り返し周期を2O m s e cとし、
パルス幅をOy8msecとし、パルス印加回数を20
000回として行った。そして、このような試験条件で
この発明及び従来の試料共各試料が破壊するまで印加電
力を上げて試験を行った。
第2図に示した試験結果からも明らかなように、印加電
力に対する発熱抵抗体の抵抗変化率は、この発明のサー
マルヘッドの力が従来のサーマルヘッドよりも低電力領
域から高′屯力領域にわたって優れた安定性を示すこと
がわかった。
(発明の効果) L述した説明からも明らかなように、この発明によれば
、絶縁基板りに発熱抵抗体と、発熱抵抗体保護層とを有
するサーマルヘッドにおいて。
発熱抵抗体保護層をZrO;+ を以って構成するか、
或はZrO2と、SiO2 、 AM?03 。
CaO及びMgOの中から選ばれた−・種又は一種以上
の物質との混合物を以って構成している。このZrO2
及びこれらの混合物の融点はSiO2の融点よりも高く
、かつ熱的安定性に優れるから、発熱抵抗体に高い電力
を印加してもこの発熱抵抗体の熱によりこの発熱抵抗体
保護層は劣化しない、従って、発8抵抗体保護層の熱的
劣化に起因して発生する発熱抵抗体の破壊も起こらない
又、発熱抵抗体のbyに上述したような発熱抵抗体保護
層を設ければ、発熱抵抗体の周囲は耐熱性の優れた保護
層により被覆されるから、従来と比較して発熱抵抗体は
酸素による酸化が起こりにくくなる。
これがため、発8抵抗体を高温で発熱させて高速印字を
行っても長寿命で使用出来るサーマルヘッドを提供する
ことが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のサーマルヘッドの一例を示す断面図
、 第2図はこの発明のサーマルヘッドと従来のサーマルヘ
ッドとの印加電力のステップストレス試験結果を示す特
性曲線図、 第3図は薄膜型サーマルヘッドの−・般的な構造を示す
断面図である。 11・・・絶縁基板、     13・・・保温層15
・・・発熱抵抗体、    17.19・・・給電体2
1・・・発熱部、     25・・・耐摩耗膜31.
33・・・発熱抵抗体保護層。 特許出願人    沖電気丁業株式会社/f  虻体基
扱     z/−4!−帖却fJ  保i/v   
     zs、MllH層!5発熱抵抗惨  JiJ
3発殖へ帽旧軸篭層f7、tQ  硲電惨 第1図 2ク ー舵的rjす−マルヘッドの断崩口 第3図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下地上に発熱抵抗体と、発熱抵抗体保護層とを具
    えるサーマルヘッドにおいて、 発熱抵抗体保護層を、 ZrO_2、 ZrO_2とSiO_2との混合物、 ZrO_2とAl_2O_3との混合物、 ZrO_2とCaOとの混合物、 ZrO_2とMgOとの混合物、 ZrO_2とSiO_2とAl_2O_3との混合物、
    ZrO_2とSiO_2とCaOとの混合物、ZrO_
    2とSiO_2とMgOとの混合物、ZrO_2とAl
    _2O_3とCaOとの混合物、ZrO_2とAl_2
    O_3とMgOとの混合物、ZrO_2とCaOとMg
    Oとの混合物、 ZrO_2とSiO_2とAl_2O_3とCaOとの
    混合物、 ZrO_2とSiO_2とAl_2O_3とMgOとの
    混合物、 ZrO_2とSiO_2とCaOとMgOとの混合物、 ZrO_2とAl_2O_3とCaOとMgOとの混合
    物、 ZrO_2とSiO_2とAl_2O_3とCaOとM
    gOとの混合物 からなる群より選ばれた一種類の物質を以って構成した
    ことを特徴とするサーマルヘッド。
  2. (2)発熱抵抗体保護層を発熱抵抗体の上下にそれぞれ
    設けたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサ
    ーマルヘッド。
JP60213419A 1985-09-26 1985-09-26 サ−マルヘツド Pending JPS6273601A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60213419A JPS6273601A (ja) 1985-09-26 1985-09-26 サ−マルヘツド

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60213419A JPS6273601A (ja) 1985-09-26 1985-09-26 サ−マルヘツド

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6273601A true JPS6273601A (ja) 1987-04-04

Family

ID=16638909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60213419A Pending JPS6273601A (ja) 1985-09-26 1985-09-26 サ−マルヘツド

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6273601A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6414053A (en) * 1987-07-08 1989-01-18 Toshiba Corp Thermal head
CN111933369A (zh) * 2020-08-17 2020-11-13 合肥福纳科技有限公司 热敏材料及其制备方法和热敏传感器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6414053A (en) * 1987-07-08 1989-01-18 Toshiba Corp Thermal head
CN111933369A (zh) * 2020-08-17 2020-11-13 合肥福纳科技有限公司 热敏材料及其制备方法和热敏传感器
CN111933369B (zh) * 2020-08-17 2022-02-15 合肥福纳科技有限公司 热敏材料及其制备方法和热敏传感器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6273601A (ja) サ−マルヘツド
JP2750125B2 (ja) サーマルヘッドの基板構造
JP2564555B2 (ja) 厚膜型サ−マルヘッドの製造方法
JPS6295241A (ja) サ−マルヘツド
JPS6273701A (ja) サ−マルヘツド
JPH07112740B2 (ja) サーマルヘッド
JPH04288244A (ja) サーマルヘッド
JPS62111764A (ja) サ−マルヘツド
JPS5938910B2 (ja) 熱印刷用ヘツド
JP2537559B2 (ja) 厚膜型サ―マルヘッド
JP2669881B2 (ja) サーマルヘッド
JPH0588195B2 (ja)
JPS6072750A (ja) 感熱記録ヘツド
JPS5938911B2 (ja) 熱印刷ヘツドおよびその製造方法
JPH0834130A (ja) サーマルヘッド
JP3117224B2 (ja) 厚膜形サーマルヘッド
JPS6256160A (ja) サ−マルヘツド
JPH07205465A (ja) サーマルヘッド及びその製造方法
JPS62111767A (ja) サ−マルヘツド
JP2613304B2 (ja) 厚膜型サーマルヘッド
JPH065892Y2 (ja) サーマルヘッド
JPH089237B2 (ja) 厚膜型サーマルヘッド
JPS58147381A (ja) 感熱記録ヘツド
JPH03297663A (ja) サーマルヘッドおよびその製造方法
JP2567252B2 (ja) 薄膜型サ−マルヘッド