JPH0112676B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0112676B2 JPH0112676B2 JP55164900A JP16490080A JPH0112676B2 JP H0112676 B2 JPH0112676 B2 JP H0112676B2 JP 55164900 A JP55164900 A JP 55164900A JP 16490080 A JP16490080 A JP 16490080A JP H0112676 B2 JPH0112676 B2 JP H0112676B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- current
- wear
- resistant layer
- carrying
- 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.)
- Expired
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はサーマルヘツドに関し、更に詳しく
は、感熱記録方式のフアクシミリ、計算機端末装
置、印字装置、記録計等の出力方式として用いる
サーマルヘツドに関する。
は、感熱記録方式のフアクシミリ、計算機端末装
置、印字装置、記録計等の出力方式として用いる
サーマルヘツドに関する。
従来、サーマルヘツドは、例えば第１図に示さ
れるような構造をもつ。すなわち、アルミナ等の
基板１上には、通常、発熱用抵抗層３の発熱を蓄
積するために、グレーズ層２が設けられる。この
好ましくはグレーズ層２を設層した基板１上に
は、多結晶シリコン、ニクロム、窒化タンタル、
タンタルシリサイド等の薄膜からなる発熱用抵抗
層３が、例えばスリツト状にて、相互に平行に多
数設層配列され、発熱用抵抗層列を形成する。そ
して、この発熱用抵抗層３には、その上面に接し
て、互いに所定の間隙をもつて対向する一対の通
電層４１，４５が、接続される。この通電層４
１，４５は、通常、発熱用抵抗層の発熱に十分耐
えるタングステン、モリブデン、チタン等の高融
点金属等から形成される。そして、最上層とし
て、発熱用抵抗層３列および通電層４１，４５列
上には、耐摩耗層６が形成される。
れるような構造をもつ。すなわち、アルミナ等の
基板１上には、通常、発熱用抵抗層３の発熱を蓄
積するために、グレーズ層２が設けられる。この
好ましくはグレーズ層２を設層した基板１上に
は、多結晶シリコン、ニクロム、窒化タンタル、
タンタルシリサイド等の薄膜からなる発熱用抵抗
層３が、例えばスリツト状にて、相互に平行に多
数設層配列され、発熱用抵抗層列を形成する。そ
して、この発熱用抵抗層３には、その上面に接し
て、互いに所定の間隙をもつて対向する一対の通
電層４１，４５が、接続される。この通電層４
１，４５は、通常、発熱用抵抗層の発熱に十分耐
えるタングステン、モリブデン、チタン等の高融
点金属等から形成される。そして、最上層とし
て、発熱用抵抗層３列および通電層４１，４５列
上には、耐摩耗層６が形成される。
そして、通電層４１，４５対列に、所定のパタ
ーンでパルス通電を行うことにより、通電層４
１，４５対対向間隙内の発熱用抵抗層３を発熱さ
せ、これに摺接する感熱紙上に所定のパターンの
記録を行うものである。
ーンでパルス通電を行うことにより、通電層４
１，４５対対向間隙内の発熱用抵抗層３を発熱さ
せ、これに摺接する感熱紙上に所定のパターンの
記録を行うものである。
ところで、耐摩耗層６を形成する材質の一つと
して、その硬度が高いものとして、シリコンカー
バイドやリン・ホウ素化合物の薄膜が知られてい
る。
して、その硬度が高いものとして、シリコンカー
バイドやリン・ホウ素化合物の薄膜が知られてい
る。
しかし、このような材質から、耐摩耗層６を形
成し、この耐摩耗層６と通電層４１，４５とを接
触すると、そのようなときに特有に、長期に亘る
使用に従い、この接触部において、通電層の抵抗
値上昇や断線、あるいは相互に隣接する通電層間
のリーク、更には耐摩耗層の破壊等が生じること
が判明した。このような現象が生じる原因につい
ては必ずしも明白ではないが、おそらく、発熱用
抵抗層の発熱により繰返し印加される熱サイクル
と、繰返し印加される通電パルス電圧と、使用環
境の雰囲気中の湿気あるいは腐食性ガス等によ
り、タングステン、モリブデン等の高融点金属
や、シリコンカーバイド、リン、ホウ素化合物等
の耐摩耗層構成材料が、腐食されてしまうための
ことであると推察される。
成し、この耐摩耗層６と通電層４１，４５とを接
触すると、そのようなときに特有に、長期に亘る
使用に従い、この接触部において、通電層の抵抗
値上昇や断線、あるいは相互に隣接する通電層間
のリーク、更には耐摩耗層の破壊等が生じること
が判明した。このような現象が生じる原因につい
ては必ずしも明白ではないが、おそらく、発熱用
抵抗層の発熱により繰返し印加される熱サイクル
と、繰返し印加される通電パルス電圧と、使用環
境の雰囲気中の湿気あるいは腐食性ガス等によ
り、タングステン、モリブデン等の高融点金属
や、シリコンカーバイド、リン、ホウ素化合物等
の耐摩耗層構成材料が、腐食されてしまうための
ことであると推察される。
なお、このような現象は、接触部に、樹脂モー
ルドを行うような構成では、殆んど防止すること
ができない。
ルドを行うような構成では、殆んど防止すること
ができない。
本発明は、このような実状に鑑みなされたもの
であつて、サーマルヘツドの使用に従い発生する
ある一定材質の耐摩耗層と、通電層との接触部に
おける、通電層の抵抗値上昇、断線、リーク等
と、耐摩耗層の破壊とを可及的に減少させること
を、その主たる目的とする。
であつて、サーマルヘツドの使用に従い発生する
ある一定材質の耐摩耗層と、通電層との接触部に
おける、通電層の抵抗値上昇、断線、リーク等
と、耐摩耗層の破壊とを可及的に減少させること
を、その主たる目的とする。
本発明者は、このような目的につき種々検討を
行い、本発明をなすに至つたものである。
行い、本発明をなすに至つたものである。
すなわち本発明は、基板上に発熱用抵抗層列
と、当該発熱用抵抗層列に通電するための通電層
対と、耐摩耗層とを有するサーマルヘツドにおい
て、上記耐摩耗層が、ホウ素と炭素、ホウ素とケ
イ素またはホウ素とリンを含むものであり、上記
耐摩耗層と、上記通電層との接触部に、ガラスを
含む被覆を形成したものである。
と、当該発熱用抵抗層列に通電するための通電層
対と、耐摩耗層とを有するサーマルヘツドにおい
て、上記耐摩耗層が、ホウ素と炭素、ホウ素とケ
イ素またはホウ素とリンを含むものであり、上記
耐摩耗層と、上記通電層との接触部に、ガラスを
含む被覆を形成したものである。
以下本発明の具体的構成について詳細に説明す
る。
る。
本発明を適用するサーマルヘツドは、ある一定
の材質からなる耐摩耗層を具え、この耐摩耗層を
通電層と接触するように設層したものでありさへ
すればよく、それ以外の構造等に制限はない。
の材質からなる耐摩耗層を具え、この耐摩耗層を
通電層と接触するように設層したものでありさへ
すればよく、それ以外の構造等に制限はない。
この場合、耐摩耗層を形成する材質は、ホウ素
と炭素とを含むものであるか、ホウ素とケイ素と
を含むものであるか、ホウ素とリンとを含むもの
であるかのいずれかである。これ以上の材質から
なる耐摩耗層では、上記のような、通電層接触部
における種種の不都合は生じない。
と炭素とを含むものであるか、ホウ素とケイ素と
を含むものであるか、ホウ素とリンとを含むもの
であるかのいずれかである。これ以上の材質から
なる耐摩耗層では、上記のような、通電層接触部
における種種の不都合は生じない。
このような材質の具体例としては、BC，BSi，
BP，BPSi，BPC等を好ましいものとして挙げる
ことができ、このような２〜３種の原子の組合せ
であれば、その組成比は広範囲にかえることがで
きる。いずれの場合も、通電層接触部における、
上記のような不都合が生じ、そのような不都合
は、本発明の構成により、有効に解消されること
になる。
BP，BPSi，BPC等を好ましいものとして挙げる
ことができ、このような２〜３種の原子の組合せ
であれば、その組成比は広範囲にかえることがで
きる。いずれの場合も、通電層接触部における、
上記のような不都合が生じ、そのような不都合
は、本発明の構成により、有効に解消されること
になる。
なお、このような材質からなる耐摩耗層は、一
般に0.1〜10μmの厚さにて形成されるものであ
り、この層形成には、化学気相成長法等公知の手
段を用いればよい。
般に0.1〜10μmの厚さにて形成されるものであ
り、この層形成には、化学気相成長法等公知の手
段を用いればよい。
一方、このような耐摩耗層と接する通電層４
１，４５を構成する材質としては、通常、高融点
金属が用いられ、特に、その耐熱性とオーミツク
性等から、タングステン、モリブデン、チタンを
用いることが好ましい。又、特に、多結晶シリコ
ン層を発熱用抵抗層３とするときには、通電層４
１，４５は、タングステンシリサイド、モリブデ
ンシリサイド特から形成してもよい。そして、こ
れらの材質を用いるときには、上記のような不都
合が生じ、しかもその不都合は、本発明の構成に
より解消するものである。
１，４５を構成する材質としては、通常、高融点
金属が用いられ、特に、その耐熱性とオーミツク
性等から、タングステン、モリブデン、チタンを
用いることが好ましい。又、特に、多結晶シリコ
ン層を発熱用抵抗層３とするときには、通電層４
１，４５は、タングステンシリサイド、モリブデ
ンシリサイド特から形成してもよい。そして、こ
れらの材質を用いるときには、上記のような不都
合が生じ、しかもその不都合は、本発明の構成に
より解消するものである。
なお、上記のように、以上のような限りにおい
て、サーマルヘツドのその他の構造、材質等には
制限がなく、公知の種々のものであつてよい。例
えば、第２図に示される本発明の１実施例におい
ては、上記した第１図に示される構造のサーマル
ヘツドを用いている。この場合、グレーズ層２に
は凸部を設け、通電層４１，４５対対向間隙内の
発熱用抵抗層３を周囲より凸となし、その上部の
耐摩耗層６の感熱紙との密着性を高め、印字品質
と寿命とをより高いものとしている。又、通電層
４１，４５端部には、別途、金、アルミニウム、
ニツケル、スズ等からなるリード層５１，５５を
接続し、そのボンデイング性を向上させている。
て、サーマルヘツドのその他の構造、材質等には
制限がなく、公知の種々のものであつてよい。例
えば、第２図に示される本発明の１実施例におい
ては、上記した第１図に示される構造のサーマル
ヘツドを用いている。この場合、グレーズ層２に
は凸部を設け、通電層４１，４５対対向間隙内の
発熱用抵抗層３を周囲より凸となし、その上部の
耐摩耗層６の感熱紙との密着性を高め、印字品質
と寿命とをより高いものとしている。又、通電層
４１，４５端部には、別途、金、アルミニウム、
ニツケル、スズ等からなるリード層５１，５５を
接続し、そのボンデイング性を向上させている。
このような前提の下で、本発明においては、第
２図に示されるように、通電層４１，４５と、耐
摩耗層６との接触部に、厚膜構造ガラス質等のガ
ラスを含む被覆７が形成されている。ガラスを含
む被覆７を形成するには、厚膜法にて、低融点ガ
ラスペーストと知られている種々のものを用い、
これを常法に従い、スクリーン印刷等すればよ
い。又、この被覆７の厚さとしては、一般に、２
〜100μm程度とすればよい。なお、このような被
覆７は、上記接触部のみを覆うように形成すれば
よいがヘツドの感熱紙摺接部に及ばない範囲にお
いて、この接触部を含んで、更に広範囲に設ける
こともできる。
２図に示されるように、通電層４１，４５と、耐
摩耗層６との接触部に、厚膜構造ガラス質等のガ
ラスを含む被覆７が形成されている。ガラスを含
む被覆７を形成するには、厚膜法にて、低融点ガ
ラスペーストと知られている種々のものを用い、
これを常法に従い、スクリーン印刷等すればよ
い。又、この被覆７の厚さとしては、一般に、２
〜100μm程度とすればよい。なお、このような被
覆７は、上記接触部のみを覆うように形成すれば
よいがヘツドの感熱紙摺接部に及ばない範囲にお
いて、この接触部を含んで、更に広範囲に設ける
こともできる。
本発明によれば、上記のような所定の材質から
なる耐摩耗層６と、通電層４１，４５との接触部
において、通電層の抵抗値上昇、断線、リークが
格段と減少し、又耐摩耗層の破壊も格段と減少す
る。
なる耐摩耗層６と、通電層４１，４５との接触部
において、通電層の抵抗値上昇、断線、リークが
格段と減少し、又耐摩耗層の破壊も格段と減少す
る。
本発明者は、本発明の効果を確認するため種々
実験を行つた。以下にその１例を示す。
実験を行つた。以下にその１例を示す。
実験例
第１図に示されるようなサーマルヘツドを作製
した。この場合、通電層４１，４５は、1μm厚の
タングステンから形成した。そして、耐摩耗層と
して、B1P0.2（原子比）、B1P0.02C0.2（原子比）お
よびB1P0.1Si0.3（原子比）の３種の材質の薄膜を、
1μmにて、化学気相成長法により被着して、４種
類のヘツドを作成した。
した。この場合、通電層４１，４５は、1μm厚の
タングステンから形成した。そして、耐摩耗層と
して、B1P0.2（原子比）、B1P0.02C0.2（原子比）お
よびB1P0.1Si0.3（原子比）の３種の材質の薄膜を、
1μmにて、化学気相成長法により被着して、４種
類のヘツドを作成した。
一方、これら４種類のヘツドにつき、耐摩耗層
６と通電層４１，４５との接触部において、何ら
被覆を設けない場合、シリコン樹脂による10μm
厚のモールドを行つた場合、および低融点ガラス
ペースト10μm厚にて被覆設層した場合の３種類
のヘツドを作成し、それぞれにおける効果を比較
した。
６と通電層４１，４５との接触部において、何ら
被覆を設けない場合、シリコン樹脂による10μm
厚のモールドを行つた場合、および低融点ガラス
ペースト10μm厚にて被覆設層した場合の３種類
のヘツドを作成し、それぞれにおける効果を比較
した。
すなわち、これら計12種のヘツドにつき、相対
湿度95％にて、パルス通電を107回繰返し、その
後の断線発生数を測定した。
湿度95％にて、パルス通電を107回繰返し、その
後の断線発生数を測定した。
この結果、いずれの耐摩耗層を用いるときにも
何ら被覆を設けない場合と比較して、樹脂モール
ドを行つた場合には断線発生数が約60％であつた
のに対し、ガラス質被覆を設ける場合には、断線
は全く生じなかつた。
何ら被覆を設けない場合と比較して、樹脂モール
ドを行つた場合には断線発生数が約60％であつた
のに対し、ガラス質被覆を設ける場合には、断線
は全く生じなかつた。
第１図は従来のサーマルヘツドの構造を示す断
面図であり、第２図は本発明の実施例を示す断面
図である。 １…基板、２…グレーズ層、３…発熱用抵抗
層、４１，４５…通電層、５１，５５…リード
層、６…耐摩耗層、７…ガラスを含む被覆。
面図であり、第２図は本発明の実施例を示す断面
図である。 １…基板、２…グレーズ層、３…発熱用抵抗
層、４１，４５…通電層、５１，５５…リード
層、６…耐摩耗層、７…ガラスを含む被覆。
Claims (1)
- １ 基板上に発熱用抵抗層列と、当該発熱用抵抗
層の各々に通電するための通電層対と、耐摩耗層
とを有するサーマルヘツドにおいて、上記耐摩耗
層が、ホウ素と炭素、ホウ素とケイ素またはホウ
素とリンを含むものであり、上記耐摩耗層と上記
通電層との接触部に、厚膜構造ガラス質を被覆し
たことを特徴とするサーマルヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16490080A JPS5787974A (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16490080A JPS5787974A (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | Thermal head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5787974A JPS5787974A (en) | 1982-06-01 |
| JPH0112676B2 true JPH0112676B2 (ja) | 1989-03-01 |
Family
ID=15801994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16490080A Granted JPS5787974A (en) | 1980-11-24 | 1980-11-24 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5787974A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135081A (en) * | 1980-03-26 | 1981-10-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thermal head |
-
1980
- 1980-11-24 JP JP16490080A patent/JPS5787974A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5787974A (en) | 1982-06-01 |
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