JPS6314401A - サ−マルヘツド用発熱体 - 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】 （技術分野） 本発明はサーマルヘッド用抵抗発熱体に関する。

（従来技術とその問題点） コンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリ幅等に
はサーマルヘッドが広く用いられておりその発熱要素は
抵抗発熱体である。抵抗発熱体としてはＴｉｑＭｅ、Ｔ
ＡＮＷＳＶ％Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆ　などの炭化物、チツ化
物、酸化物などが知られている。

サーマルヘッドは通常３００〜５００℃程度の温度で使
用されるため、耐酸化性にすぐれていなければならない
が、上記した従来の発熱体ではＱ化劣化が避けられず、
比較的短期間に抵抗値が次第に上昇し、遂には使用不能
になり、或いは高温使用ができないため高速印字ができ
ないという問題があった。そのため、従来の発熱体では
高速印字、高熱効率、高信頼度のサーマルヘッドは構成
できていない。

（発明の目的） 本発明の目的は、高温安定性の良いすぐれたサーマルヘ
ッド用発熱体を提供することにある。すなわち、本発明
は耐熱性が高く、繰返し熱パルスによっても長期に劣化
せず、安定した抵抗率を有するサーマルヘッド用発熱体
を提供することを目的とする。

（発明の概要） 本発明の発熱体は、ポリシリコンにホウ素をドープし、
且つキャリア濃度を１×１０′９〜８Ｘ１０″ｌ／ａｒ
’に調整して成るサーマルヘッド用抵抗発熱体である。

本発明によると、発熱体の高温度における安定性が良く
、５００℃のような高温度においてシート抵抗が長期間
変化しない。このため、実際のサーマルヘッドを構成す
るにあたって、高い印字温度に設計することができるか
ら、高速印字を安定に達成することができるものとなる
。

（発明の詳細な説明） 第１図はサーマルヘッドの発熱部の概要を示し、下から
順にアルミナ等の基板５、蓄熱用のグレーズ層４、抵抗
発熱体層３（ホウ素ドープ型ポリシリコン）、アルミニ
ウム等のリード電極２．２’。

及び５ｉ−Ｂ−Ｎ等の耐摩耗性保護ＪＶ１１より成る。

図中６は発熱部となる。リード電極４．５間に電圧を加
えると、抵抗発熱体層３にはその抵抗に応じた電流が流
れて発熱し、保護層１を通してその表面に圧接された感
熱色材リボンを加熱し、さらにその表面に圧接された用
紙に色材を転写する。

抵抗発熱体３は本発明に従って、アルミニウムドープ型
ポリシリコンより構成される。以下にこれを詳しく述べ
る。

本発明の抵抗発熱体は、ポリシリコンにホウ素をドープ
し、且つキャリア濃度を調整したものより成る。このよ
うなドープ型シリコンを製造するには減圧ＣＶＤ法が好
適に使用できる。ホウ素のドープ条件を制御することに
より、抵抗発熱体のキャリア濃度が１×１０１１１〜８
×１０Ｉ＠／ｃ１１ｓノ８８囲テ抵抗率１Ｘ１０−１〜
ｌＸ１０−’０−αのものを得ることができ、しかも５
００℃のような高温度でも抵抗値が長時間変化しないこ
とが確認された。また、実用耐パルス試験においても抵
抗値変化が±５％以内に抑制できることが分った。これ
は、本発明の抵抗発熱体が空気中で耐酸化性を有する安
定な材料であることを立証している。

実施例 減圧ＣＶＤ法により下記条件を用いてホウ素ドープ型ポ
リシリコンを成膜した。膜のキャリア濃度は成膜条件を
調整することにより調整した。

Ｉ（・　　　　　　　　　１８０Ｍ ＳｉＨ４１０１００５Ｃ Ｃ！Ｈ＠　　　　　ＣＬ１〜２５ＳＣＣＭ圧力　　α２
〜ＩＴｏｒｒ 、　温度　　６２０〜６５０℃ 電極寸法　　　　１００Ｘ５００　ｍｍ”得られた抵抗
発熱体Ｂ−８Ｉ膜の抵抗率はｌＸ１０””Ω−ｃｍ〜ｌ
Ｘ１０−’Ωの範囲で変えられることが分った。

シート抵抗が５００Ω／口となるように膜厚を調整した
ホウ素ドープ型シリコン各種及び比較のため同じシート
抵抗を有する従来のＷＣＩＩＩ（を用意し、いずれも５
００℃で１０時間アニールしたところ、ホウ素ドープ型
ポリシリコンは出５％の範囲のシート抵抗変動率を示し
たのに対し、Ｔｉｃでは１０’Ω／口のように極めて不
安定であった。

ホウ素ドープ型ポリシリコン膜のキャリアつ度と上記の
アニール試験によるシート抵抗変動応の関係を測定した
ところ、第２図に示す結果を得た。

このグラフからシート抵抗が±５％以内の変化に納まる
範囲は、キャリア二度がｌＸ１０”〜８　Ｘ　１０”／
ｚ”であることが分る。

次に、第２図の±５％以内のシート抵抗変化率に入るホ
ウ素ドープ型ポリシリコン膜を用いて、実際に第１図に
示すサーマルヘッドを製作し、耐パルス試験を実施した
ところ、シート抵抗変化率は±５％以下となった。なお
、耐パルス試験は、パルス幅１５ｍ秒、電力２５ｖ／ｍ
ｍ”ｓ周期１０ｍ秒の熱パルスを１０１パルス加えるテ
ストである。

このように、本発明の抵抗発熱体の安定性は非常に良い
。

（作用効果のまとめ） 以上のように、本発明のサーマルヘッド用ホウ素ドープ
型ポリシリコンは次の利点を有する。

安定で （１）耐酸化性にすぐれ、５００℃に及ぶ高温度旨−一
５ある。

（２）　　このため、高速、高熱効率のサーマルヘッド
の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の抵抗発熱体を用いたサーマルヘッドの
断面図、及び第２図は本発明のホウ素ドープ型ポリシリ
コンのキャリア濃度と熱安定性の関係を示すグラフであ
る。 第１図 １・ｍｌ摩ル層’３ｉＢＮ ２　ソード禾ｋＡ１ ３：免鰺・１本 ４：グレーズ ５：フル）す基椋。 手続補正書 昭和６１年８月２１日 １、ｙ許Ｊ−＋−！官黒田明雄殿 事件の表示　昭和６１年　特願第１５８０１、発明の名
称　　サーマルヘッド用発熱体補正をする者

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリシリコンにホウ素をドープし、且つキャリア濃
   度が１×１０＾１＾９〜８×１０＾１＾９／ｃｍ＾３と
   なるように調整されているサーマルヘツド用発熱体。