JPH02137941A - サーマルヘッド - 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、コンピュータ等のプリンタやファクシミリ等
に用いられるサーマルヘッドに係り、特に、熱特性の向
上をはかるように改良したサーマルヘッドに関する。

〔従°来の技術〕

まず、従来のサーマルヘッドの一例を第３図により説明
する。

第３図において、アルミナ、セラミック等により形成さ
れる絶縁性の基板１上には、ガラス等により形成される
蓄熱層２が重積されて基板１を被覆しており、この蓄熱
層２上には、ドツト数に対応する数の複数の発熱抵抗体
３が所定間隔を置いて整列状に形成されている。また、
各発熱抵抗体３の両端部には、１対の電極４．４が接続
されており、これらの電極４．４の一方は独立して通電
を行なう個別電極とされ、また他方は各発熱抵抗体３に
共通して通電を行なう共通電極とされている。さらに、
これらの発熱抵抗体３および電極４の表面は、耐酸化、
耐摩耗などをはかる保′Ｗ！１５により被覆されている
。

前述した従来のサーマルヘッドによれば、個別電極をな
す一方の電極４から所定の印字信号に基づいて発熱抵抗
体３に通電を行なうことにより、この発熱抵抗体３を発
熱せしめ、熱転写ブリリタにおいては、この発熱抵抗体
３の上方の保護１ｉ！５に圧接されているインクリボン
のインクを溶融して用紙に転写し、また感熱プリンタに
おいては、感熱紙を発色することにより、用紙上に所望
の印字を行なうようにしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した従来のサーマルヘッドは、発熱
抵抗体３と接触する蓄熱層２の体積が大きく、発熱抵抗
体３に電圧を印加したとき、その発熱抵抗体３において
発生するジュール熱のうちの相当量が蓄熱層２へ拡散し
てしまうので、発熱抵抗体３の上部の保護層５の上面に
伝達され実際に印字に使用されるジュール熱の熱量を確
保するために、実際にインクリボンのインクを溶融した
り感熱紙を発色するのに必要な熱量よりかなり大きな熱
量を発熱抵抗体３において発生しなければならず、印字
するために大きな電力を必要とするという問題点があっ
た。

本発明は、前述した従来のものにおける問題点を解決し
、発熱抵抗体において発生するジュール熱の蓄熱層への
拡散をできるだけ防止するとともに、このジュール熱に
より他の発熱抵抗体を予熱することにより、発熱抵抗体
に印加された電圧をより有効に使用することができ、よ
り小さな電力で印字をなすことができるサーマルヘッド
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段） 前述した目的を達成するため本発明１ま、基板上に蓄熱
層を形成し、この蓄熱層上に複数の発熱抵抗体を形成し
、これらの発熱抵抗体から電極を導出するように形成し
、前記発熱抵抗体およびｆｆ１Ｋを保護層で被覆したサ
ーマルヘッドにおいて、前記蓄熱層と前記各発熱抵抗体
との間に熱伝導性の良好な熱伝導層を隣位の発熱抵抗体
との間隙の下方にも位置するように張設したことを特徴
としている。

（作　用） 前述した構成の本発明によれば、印字に際し、印字信号
に従って所定の発熱抵抗体に電圧を印加すると、その発
熱抵抗体からはジュール熱が発生し、発生したジュール
熱の一部は発熱抵抗体を被覆している保護層に伝達され
、熱転写プリンタにおいては、このジュール熱により加
熱された部位の保護層に圧接されたインクリボンのイン
クを溶融して用紙に転写することにより所定の印字をな
すことができるし、また感熱プリンタにおいては、保護
層に圧接された感熱紙を発色することにより所定の印字
をなすことができる。

一方、前述した発熱抵抗体において発生したジュール熱
の他の一部は熱伝導層に伝達され、この熱伝導層に伝達
されたジュール熱は、熱伝導異方性を増し、熱伝導層の
下方の蓄熱層にはほとんど伝達されることなく熱伝導層
の平面方向に拡散して他の発熱抵抗体を予熱するために
用いられ、この結果、熱の蓄熱層への放散を防止すると
ともに、予熱された発熱抵抗体に電圧を印加することに
より、小さな電力で印字に必要な所定のジュール熱を発
生することができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。なお
、前述した従来例と同様の部材については同様の符号を
付しである。

第１図は本発明に係るサーマルヘッドの第１実施例を示
すものであり、前述した従来のものと同様の絶縁性の塞
板１上には、ガラス等により形成された蓄熱層２が重積
されて基板１を被覆しており、この蓄熱層２上の各発熱
抵抗体３の形成部位には、隣位の発熱抵抗体３との間隙
の下方にもイ装置するように１枚の平板状の熱伝導層６
が重積されており、この熱転ＩＪＩｌｉｅ土には、前）
ホした従来のものと同様に形成される複数個の発熱抵抗
体３が重積されている。前記熱伝導層６は絶縁材料によ
り形成されており、この熱伝導層６としては、膜密着寿
命性等を考慮すると、炭素系または窒化はう素（ＢＮ＞
系の材料により形成することが好ましい。また、前記熱
伝導層６の形成方法としては、スパッタ等により蓄熱層
２上に膜形成を行なった後にエツチング等により所定の
パターンに形成する方法、またはデイツプ、印刷等によ
り所定のパターンに膜形成する方法等がある。

前記熱伝導層６上に形成された各発熱抵抗体３の両端部
からは、前述した従来のものと同様に個別電極および共
通電極よりなる電極４．４が蓄熱層２上を延在するよう
にそれぞれ導出されている。

前述した発熱抵抗体３、電極４、さらには露出している
蓄熱層２および熱伝導層６上には、前述した従来のもの
と同様の保護１５により被覆されている。

つぎに、前述した構成からなる本実施例の作用について
説明する。

印字に際し、印字信号により所定の発熱抵抗体３に電圧
が印加されると、その発熱抵抗体３からはジュール熱を
発生し、発生したジュール熱の一部は、発熱抵抗体３の
直上の保護層５に伝達される。そして、熱転写プリンタ
においては、この保ｒＩＩ層５に伝達されたジュール熱
により、保護層５に圧接されたインクリボンのインクを
溶融して用紙に転写することにより印字を行なうことが
できる。また、感熱プリンタにおいては、この保護層５
に伝達されたジュール熱により、保護層５に圧接された
感熱紙を発色することにより印字を行なうことができる
。

一方、前述したように、電圧が印加された発熱抵抗体３
において発生したジュール熱の他の一部は、発熱抵抗体
３の下方に隣接された熱伝導層６に伝達され、熱伝導異
方性を増し、熱伝導層６の下方の蓄熱ｌｉ！Ｉ２にはほ
とんど伝達されることなく熱伝導層６の平面方向に拡散
して、他の発熱抵抗体３の予熱に使用される。

したがって、発熱抵抗体３において発色したジュール熱
は、蓄熱層２に伝達されて無駄に消費されるものが少な
く、しかも、他の発熱抵抗体３の予熱に寄与するので、
発熱抵抗体３により小さな電圧を印加するだけで所定の
ジュール熱を発生プることができる。

このように本実施例によれば、発熱抵抗体３において発
生したジュール熱の一部を、熱伝導層６を張設すること
により熱伝導異方性を増し、蓄熱Ｈ２に逃がすことなく
他の発熱抵抗体３を予熱することができるため、印字の
ための消費電力を少なくすることができる。

また、本実施例によれば、前述したように、発熱した発
熱抵抗体３のジュール熱の蓄熱層２への伝達を前記熱伝
導層６により防止することができるため、従来のものの
ように基板１において発熱抵抗体３のジュール熱の発散
を考慮する必要がない。このため、基板１の材料として
従来使用されていたアルミナ等の、熱伝導性は良いが加
工性の悪いものに代えてアルミナ等より熱伝導性は悪い
が加工性のよい材料を用いることができる。

第２図は本発明に係るサーマルヘッドの第２実Ｍ例を示
すものであり、前述した第１実施例と異なる構成のみに
ついて説明すると、この第２図の実施例においては、蓄
熱層２上の各発熱抵抗体３の形成部位に重積される１枚
の熱伝導１ｉ６は、前記蓄熱層２上に接合される金属製
の放熱層６ａと、この放熱層６ａの表面を被覆するよう
に重積された絶縁層６ｂとにより構成されており、この
絶縁層６ｂ上に各発熱抵抗体３が重積されている。

前記熱伝導層６の厚さは、その熱容量等により異なるが
、前記発熱抵抗体３により発生したジュール熱を他の発
熱抵抗体３に伝達することができ、かつ、下方の前記蓄
熱層２への熱放散に寄与しない程度の厚さが望ましい。

その他の構成は、前述した第１実施例と同様である。な
お、前記第２図に示す本実施例においては各発熱抵抗体
３の紙面垂直方向端部から各電極４が導出されているた
め、これらの電極４．４の図示が略されている。

このような第２図の構成によっても、前述した第１図と
ほぼ同様の作用、効果を奏することができる。

なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではな
く、必要に応じて種々の変更が可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、発熱抵抗体の発生
するジュール熱の一部を、体積の大きな蓄熱層にほとん
ど放散することなく、熱伝導層に沿って他の発熱抵抗体
に伝達してその発熱抵抗体を予熱するために使用するこ
とができる。したがって、発熱抵抗体に印加された電圧
をより有効に使用することができ、さらに小さな電力で
印字をなすことができるという効果を秦することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係るサーマルヘッドのそ
れぞれ異なる実施例を示す断面図、第３図は従来のサー
マルヘッドの一例を示す断面図である。 １・・・基板、２・・・蓄熱層、３・・・発熱抵抗体、
４・・・電極、５・・・保１層、６・・・熱伝導層、６
ａ・・・放熱層、６ｂ・・・絶縁層。 出願人代理人　　中　　尾　　俊　　輔本１図 秦２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に蓄熱層を形成し、この蓄熱層上に複数の発熱抵
   抗体を形成し、これらの発熱抵抗体から電極を導出する
   ように形成し、前記発熱抵抗体および電極を保護層で被
   覆したサーマルヘッドにおいて、前記蓄熱層と前記各発
   熱抵抗体との間に熱伝導性の良好な熱伝導層を隣位の発
   熱抵抗体との間隙の下方にも位置するように張設したこ
   とを特徴とするサーマルヘッド。