JPS6271665A - サ−マルヘツド - Google Patents

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〉 本発明は、感熱プリンタ用ヘッドに関し、特に保護膜と
して一酸化硅素のイオンプレーティング膜を用いる形式
のナーマルヘッドに関する。

〈従来の技術〉 従来、感熱プリンタ用サーマルヘッドとしては、第１図
に示されたように、熱絶縁用のグレーズ層２を有する基
板１と、発熱用の抵抗体膜３と、前記抵抗体膜を選択的
゛に通電加熱するためにマトリックス状に配列された電
極膜４と、前記抵抗体膜３或いは電極膜４の酸化を防止
するための二酸化硅素からなる保護膜５とを有するサー
マルヘッドが知られている。また、保護膜５の表面がリ
ボン或いは印字用紙に固接することから、保護膜の表面
に五酸化タンタルなどからなる耐摩耗膜６が設けられる
場合がある。

しかるに、印字時には抵抗体が瞬間的には２５０〜４０
０°Ｃ程度まで胃温するために、各膜には熱応力が加わ
り、また大気中或いは保護膜、グレーズ層などの酸素が
拡散し、抵抗体膜を酸化する傾向があり、サーマルヘッ
ドの耐久性に対する制約となっていた。

そこで、特開昭５２−８９３３６号公報には、二酸化硅
素よりも緻密であって硬度の優れた一酸化硅素の蒸着膜
を用いることが提案されている。

しかしながら、−酸化硅素蒸着膜は、比較的脆く、クラ
ックの発生等により大気遮断能力の点で問題があること
から、−酸化硅素蒸着膜に二酸化硅素或いは窒化硅素を
混入して大気遮断能力を改善するようにしている。従っ
て、保護膜の緻密性或いは硬度が損われるという問題が
あった。

また、−酸化硅素蒸着膜は、下地との密着性が良くない
ために、密着力を改善するためのフッ化マグネシウムな
どからなるフッ化金属化合物の蒸着膜を一酸化硅素膜の
蒸着に先立って形成するようにしているが、フッ化金属
化合物の融点は一酸化硅素よりも劣り、サーマルヘッド
の耐熱性を損うという問題があった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主な目的は
、耐久性に優れた感熱プリンタ用サーマルヘッドを提供
することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、グレーズ層を有す
る基板と、発熱抵抗体膜と、電極膜と、保護膜とを有す
る感熱プリンタ用り一−マルヘッドに於て、前記保護膜
か、−酸化硅素のイオンプレーティング膜からなること
を特徴とするサーマルヘッドを提供することにより達成
される。

〈作用〉 一酸化硅素のイオンプレーティング膜は、二酸化硅素の
蒸＠膜或いは一酸化硅素蒸着膜に比較して、硬度及び緻
密性に於て優れているため、またフッ化金属化合物など
の低融点物質を用いる必要がないことから、サーマルヘ
ッドの耐久性を大幅に改善することができる。

〈実施例〉 第２図は、本発明に基づくサーマルヘッドの一実施例の
要部を示す断面図である。このサーマルヘッドは、アル
ミナなどの材料からなる絶縁性基板１と、ガラス質から
なるグレーズ層２と、Ｔａ２Ｎなどからなる発熱抵抗体
膜３と、Ｃｒ−ＡＬ、１膜からなる電極膜４と、保護膜
７とを、この順序で積層してなる。

保護膜７は、高真空中で一酸化硅素をイオンプレーティ
ングしてなる層であって、二酸化硅素或いは窒化硅素な
どが混入することかなく、硬度が高いため、耐摩耗層を
設けなくとも実用的には充分な耐摩耗性を有し、組織が
十分緻密であるために酸素遮断能力に優れ、下地との密
着性が良いため、フッ化金属化合物の蒸着膜等を介在さ
せる必要がない。

第３図は、発熱抵抗体膜３とグレーズ層２との間に、−
酸化硅素をイオンプレーティングしてなるアンダーコー
ト膜８が設けられている。このようなアンダーコート膜
８を設けることにより、グレーズ層２からの酸素の拡散
による抵抗体膜３の酸化が防止され、また、−Ｍ化硅索
が二酸化硅素よりも耐フツ酸性に優れているため、（氏
抗対膜３をエツチングにより形成する際に、グレーズ層
２の表面に凹凸が形成されるのが回避される。

第４図は、種々の構造を有するサーマルヘッドに対して
、パルス周期３ｍ５ｅｃ、パルス幅１．５ｍ５ｅｃによ
り、印加電力を１０分毎に１Ｗ／＃２づつ増加させて加
速テストを行った時の抵抗変化率ΔＲ／ＲＸ１００　（
％）の測定結果を示す。但し、Ｒはテスト前の抵抗値を
示し、ΔＲは抵抗値の変化量である。

サーマルヘッドＡは、グレーズ層の上に抵抗体膜と電極
膜とのみを積層し、保護膜を有ざない構造を有する。サ
ーマルヘッドＢは、上記ナーマルヘッドＡに対し、酸素
雰囲気中にあって５Ｘ１０−５Ｔｏｒｒの圧力下に於い
て、−酸化硅素をイオンプレーティングしてなる保護膜
を有する。サーマルヘッドＣは、サーマルヘッドＡに対
して、−Ｍ化硅素を蒸発源として抵抗加熱により、５Ｘ
１０−Ｔｏｒｒの圧力下でイオンプレーティングしてな
る構造を有している。更に、比較のために用意されたサ
ーマルヘッドＤは、上記サーマルヘッドＡに対して、二
酸化硅素を蒸発源として電子ビーム加熱ににす、５　Ｘ
　１０−５Ｔｏｒｒの圧力下−で、９着により形成され
た２ミクロンの厚さの保護膜を有する構造を有し、サー
マルヘッドＥは、上記ナーマルヘッドＡに対して、二酸
化硅素をターゲットとし、圧力３　Ｘ　１０’Ｔｏｒｒ
のアルゴン雰囲気内で、高周波マグネトロンスパッタに
より２ミクロンの厚さの保護膜を形成してなるものであ
る。

第４図のグラフから、本発明に基づくり一マルヘッド、
特に高真空下で一酸化硅素をイオンプレーティングして
なる一す゛−マルヘッドＣの耐久性が優れており、微量
の酸素を導入することにより、−酸化硅素に二酸化硅素
が混入した場合、すなわらサーマルヘッドＢの場合には
、やや耐久性に劣ることが解る。

第５図は、２種類のサーマルヘッドＦ及びＧに対して、
パルス周期３ｍ５ｅＣ，パルス幅１．５ｍ５ｅｃにて、
１０分毎に５Ｗ／ｍ２ずつ増加させて加速テストを行っ
た時の発熱抵抗体のピーク温度に対する抵抗変化率の結
果を示す。ここで、９−マルヘット下は、上記サーマル
ヘッドＡに対して、保護膜として一酸化硅素をイオンプ
レーティングにより５ミクロンの厚さにて積層してなる
もので、リーーマルヘッドＧは、上記サーマルヘッドＦ
と同様の構造を有し、かつ発熱抵抗体膜３とグレーズ層
２どの１旧こ、約１ミクロンの厚さの一酸化硅素を、ア
ンダーコート膜８としてイオンプレーティングしてなる
ものでめる。

第５図から、アンダーコート膜８を設けることにより、
サーマルヘッドの耐久性が改善されることが解る。しか
も、このようなアンダーコート膜を設けることにより、
抵抗発熱体をフッ酸によりエツチングする際に、グレー
ズ層までエツチングされるのを効果的に防止することが
できる。更に、このようなアンダーコート膜は、グレー
ズ層の酸素が発熱抵抗体に向けて拡散するのを防止する
作用があるため、一層発熱体の劣化を防止する作用が得
られる。

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、極めて単純な構造により、
サーマルヘッドの耐久性を向上することができ、イオン
プレーティングが比較的大量生産に適する方法であり、
また表面の耐摩耗膜、或いは保護膜の密着力を改善する
ための膜などを省略し得るため、その効果は極めて大で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づくサーマルヘッドの構造を示す
縦断面図である。 第２図は本発明の第１の実施例に基づくサーマルヘッド
の構造を示す縦断面図である。 第３図は本発明に基づくサーマルヘッドの第２の実施例
の構造を示す縦断面図である。 第４図は、種々のサーマルヘッドの耐久性を評価覆るた
めに、印加電力に対する抵抗変化率を示すグラフである
。 第５図は本発明の第２の実施例の効果を評価するために
本発明に基づく２種のサーマルヘッドについて測定した
、温度に対する抵抗変化率を示すグラフである。 １・・・基板　　　　　　２・・・グレーズ層３・・・
発熱抵抗体膜　　４・・・電極膜５・・・二酸化硅素の
蒸着膜 ６・・・五酸化タンタルの＠着膜 ７・・・−酸化硅素のイオンプレーティング膜８・・・
アンダーコート膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）グレーズ層を有する基板と、発熱抵抗体膜と、電
   極膜と、保護膜とを有する感熱プリンタ用サーマルヘッ
   ドに於て、 前記保護膜が、一酸化硅素のイオンプレーティング膜か
   らなることを特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）前記グレーズ層と前記発熱抵抗体膜との間に一酸
   化硅素からなるアンダーコート膜が形成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のサーマルヘ
   ッド。