JPH02214671A - 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、サーマルプリンタに搭載され、印字情報に
従って通電加熱することにより所望の印字を行なうサー
マルヘッドに係り、特に、その熱特性の改良にＩｌｌす
る。

（従来の技術） 一般に、サーマルプリンタに搭載されるサーマルヘッド
は、例えば、複数の発熱抵抗体を絶縁性基板上に直線的
に整列配置し、印字情報に従って前記各発熱抵抗体を選
択的に通電加熱さＶて、感熱記録紙に発色記録さＵるか
、あるいは、インクリボンのインクを溶融して普通紙に
転写記録するために用いられる。

第２図は従来のこの秤のサーマルヘッドの一般構造を示
すものであり、アルミナ等の絶縁性Ｕ板１の上面には、
蓄熱層として機能する平板状のガラスからなるグレーズ
ＷＪ２が形成されており、このグレーズｆ！２の上面に
は、Ｔａ２Ｎ等からなる複数の発熱抵抗体３が、蒸着、
スパッタリング等により被着された後にエツチングを行
なうことにより直線状に整列して形成されている。これ
らの各発熱抵抗体３の両側上面には、各発熱抵抗体３に
対して給電するための共通給電体層４ａおよび個別給電
体層４ｂがそれぞれ形成されており、これらの各給電体
層４ａ、４ｂは、例えば、Ａｌｌ、Ｃｕ　、Ａｕ等の軟
質金属からなり、蒸着、スパッタリング等により所望形
状のパターンに形成されている。そして、前記各発熱抵
抗体３は、前記共通給電体層４ａおよび個別給電体層４
ｂ間に、最小印字単位たる１ドツト相当分の発熱領域を
形成して各個独立に形成され、この発熱抵抗体３は、前
記各給電体層４ａ、４ｂ間に電圧を印加することにより
発熱されるようになされている。

前記発熱抵抗体３および給電体層４ａ、４ｂの上面には
、これら発熱抵抗体３および給電体層４ａ、４ｂを保護
するほぼ７〜１０μｍの膜厚の保護層５が形成されてお
り、この保３１！！５は、発熱抵抗体３を酸化による劣
化から保護する５ｈｏ２等からなるほぼ２μｍの膜厚の
耐酸化層６と、この酸化層６１にｌ？４ＦＭされインク
リボン笠との接触による摩耗から発熱抵抗体３および給
電体層４ａ。

４ｂを保護する１−ａ２０５等からなるほぼ５〜８μｍ
の膜厚の耐摩耗層７とにより構成されてａ３す、この保
護１５は、前記各給電体層４ａ、４ｂの端子部以外の表
面のすべてを被覆するようになって。

いる。この保護層５の耐酸化層６および耐摩耗層７は、
スパッタリング等の手段により順次形成され、その後、
最終工程にＪ３いて前記絶縁性基板１を分割して所望の
ザーマルヘッドｆ−ツブを１！１ろようになっている。

前記従来のり一マルヘッドを用いた熱転写プリンタにお
いては、このサーマルヘッドをインクリボンを介して用
紙に圧接させ、所定の印字情報に基づいて所望の発熱抵
抗体３に対応する個別給電体ＷＪ４ｂに通電することに
より、その発熱抵抗体３を選択的に発熱さじ、前記イン
クリボンのインクを前記用紙に溶融転写させることによ
り、前記用紙上に所望の印字を行なうようになっている
。

しかしながら、前述した従来の号−マルヘッドにおいて
は、通電により前記発熱抵抗体３に発生した熱畠は、グ
レーズｗＪ２方向に伝達されてそのほぼ４０％の熱量が
失われるとともに、各給電体Ｊ１４ａ、４ｂ方向にもほ
ぼ４０％の熱分が伝達されて失われてしまうことから、
わずか２０％の熱最のみが実質的に印字エネルー１！と
じて有効に利用されることになり、したがって、熱効率
が茗しく低下してしまい、印字エネルギｖｆ！度を高く
保持することができず、大きなエネルギ損失を生じでい
た。

また、熱効率を高めるために前記グレーズ［１２の厚さ
寸法を大きく形成すると、グレーズＩＩ！１２の熱容口
が大きくなって蓄熱ｍが増大し、高速印字に必要な高速
熱応答性を得ることができなくなってしまうという問題
点があった。

第３図は前記発熱抵抗体の熱効率を向上させるようにし
たサーマルヘッドを示すものであり、給電体１１４ａ、
４ｂを２ＪＩ式に形成し、前記発熱抵抗体３の発熱部の
近傍の前記各給電体１ｍ４ａ、４ｂｅｓ肉状の薄肉部８
に形成するようにしたちのである。

このサーマルヘッドにおいては、前記各給電体層４ａ、
４ｂの薄肉部８により、前記各給電体層４ａ、４ｂの断
面積を小さくすることができるので、前記発熱抵抗体３
からの熱が各給電体層４ａ。

４ｂ側に伝達することを多少減少することができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような改良した従来のり一一マルヘッド
は、前記薄肉ｐＨ８により発熱抵抗体３の発熱部の凹凸
を小さく形成して、プリンタのプラテンへの前記発熱部
の当接性を向上させることを１目的とするものであり、
前記薄肉部８により熱伝達を多少小さくすることはでき
るが、前記給電体１１４ａ、４ｂは、Ａｌ１等の電気伝
々１率および熱伝導率の極めて高い材料により形成され
ているので、前記発熱抵抗体３の熱の伝達を著しく低減
させることはできないという問題点を有している。

さらに、前記薄肉部８のみを熱伝導率の小さな材料で形
成することも考えられるが、この薄肉部８は、そのパタ
ーン形成を前記発熱抵抗体３と同時に行なうことになる
ので、薄肉部８の材料を前記発熱抵抗体３に対してエツ
チングの選択性の良好な材料に限定する必要があり、材
料選択の幅が少なくなってしまうという問題点を有して
いる。

本発明は、前述した従来のちのにおける問題点を解決し
、発熱抵抗体の熱効率を高めるとともに、高速熱応答性
を高めることのできるサーマルヘッドを提供することを
目的とづる。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本発明に係るサーマルヘッドは
、絶縁基板上にグレーズ層を形成し、このグレーズ層上
に長手方向の中央部を発熱部とされたｍ数の発熱抵抗体
を整列状に形成し、前記各発熱抵抗体上に、各発熱抵抗
体に選択的に給電するための共通給電体層および個別給
電体層をそれぞれ積層してなるサーマルヘッドにおいて
、前記グレーズ層と前記発熱抵抗体との間に、前記発熱
抵抗体の発熱部の両側に位置し熱伝導率の小さい材料か
らなる補助給電体層をその幅間隔が前記発熱抵抗体の発
熱部に対応するように介設し、両給電体層の端部が補助
給電体層の端部より後退づるように前記共通給電体層お
よび個別給電体層間の幅間隔を前記補助給電体層間の幅
間隔より大きく形成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、補助給電体層が熱伝導
率の小ざい材料により形成されているので、発熱抵抗体
への通電により発生しＩご熱は、グレーズ層側に伝達し
にくくなり、しかも、前記両給電体層間の幅間隔を両補
助給電体層間の幅間隔より大きく形成しているので、前
記給電体層と発熱抵抗体との接触部位が遠くなり、前記
発熱抵抗体部位の電極方向の断熱性を著しく高めること
ができる。したがって、発熱抵抗体の発熱ｍが増大する
ことになり、印字熱効率を著しく高めることができ、印
字エネルギ密度を高く保持して、高い高速熱応答性を得
ることができるし、ざらに、補助給電体層を発熱抵抗体
の下面側に形成し、前記補助給電体層のパターン形成を
前記発熱抵抗体と別個に行なうことができるので、前記
補助給電体層の材料を前記発熱抵抗体に対してエツチン
グの選択性の良好な材料に限定する必要がなく、所望の
材料で形成することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により説明する。

第１図は本発明に係るサーマルヘッドの実施例を示すも
のであり、アルミノ゛等の絶縁性基板１の上面には、蓄
熱層としてｇ１能するガラスからなるグレーズ層２が形
成されており、このグレーズ層２の上面には、熱伝導率
が八１の約１／１０と小さいＴｉまたは７ｒまたはそれ
らの合金等からなる補助給電体層９がエツチングにより
約０．３μｍの厚さに形成されている。この補助給電体
層９は、前記グレーズｌｉ！２上に形成された後、フォ
トリソグラフィ技術等により発熱抵抗体３の長手方向の
中央の発熱部に対応する幅間隔が１となるようにパター
ン形成されてなる。

また、前記補助給電体！１９の上面には、Ｔａ２Ｎ等か
らなる長手方向の中央部を発熱部とされた複数の発熱抵
抗体３が、蒸着、スパッタリング等により直線状に整列
して形成されており、これらの各発熱抵抗体３の両側の
上面には、各発熱抵抗体３に対して給電するためのＡｎ
等からなる共通給電体１１４ａおよび個別給電体１４ｂ
がそれぞれ２μｍの厚さに形成されている。

前記各給電体層４ａ、４ｂは、各給電体層４ａ。

４ｂの端部が各補助給電体Ｆ１１９の端部より復退する
ように、フォトリソグラフィ技術等により、前記補助給
電体層９の幅間隔ｐよりも大きな幅間隔りを＃するよう
にエツチングされて前記発熱抵抗体３が露出され、その
後、前記発熱抵抗体３、各給電体ＶＡ４ａ、４ｂおよび
補助給電体層９をエツチングして、それぞれ個別のもの
を整列させるように櫛型に分割形成してなる。そして、
前記補助給電体層９の幅間隔１により、前記発熱抵抗体
３の発熱部のドツトの幅寸法が決定されることになる。

さらに、前記発熱抵抗体３および給電体層４ａ。

４ｂ上には、前記発熱抵抗体３および給電体層４ａ、４
ｂを酸化および摩耗から保護する保護層５が形成されて
いる。

前述した構成の実施例のサーマルヘッドを用いた熱転写
プリンタにおいては、このサーマルヘッドを図示しない
インクリボンを介して用紙にＩｆ接させ、所定の印字情
報に基づいて所望の発熱抵抗体３に対応する個別給電体
層４ｂおよび補助給電体層９に通電することにより、そ
の発熱抵抗体３を発熱さゼ、前記インクリボンのインク
を前記用紙に溶融転写させることにより、前記用紙上に
所望の印字を行なうようになっている。

このとき、前記補助給電体層９が各給電体層４ａ、４ｂ
に用いられる八１の約１／１０の熱伝導率を有する７ｉ
またはｌｒまたはそれらの合金により形成されているの
で、発熱抵抗体３への通電により発生した熱は、給電体
１４ａ、４ｂ側に伝達しにくくなり、しかも、前記自給
電休１１！ｆ４８゜４ｂ間の幅間隔りを発熱抵抗体３の
発熱部よりも大き（形成しているので、前記給電体ｆｆ
１４８．４ｂと発熱抵抗体３との接触部位が遠くなり、
前記発熱抵抗体３の熱が各給電体層４ａ、４ｂｌｌｌに
も伝達しにくくなり、前記発熱抵抗体ａａｌＳ位のｔ′
電極方向断熱性を茗しく高めることができる。

このように、本実施例においては、前記発熱抵抗体３部
位の電極方向の断熱性を茗しく高めることができるので
、前記発熱抵抗体３の発熱部が増大することになり、印
字熱効率を著しく高めることができ、印字エネルギ密度
を高く保持しで、高い高速熱応答性を１！？ることがで
きる。また、萌記両給電体１！１４ａ、４ｂ間の幅間隔
を大きく形成しているので、前記発熱抵抗体３の発熱部
の凹凸を小さく形成することができ、プリンタのプラテ
ンへの前記発熱部の当接性を向ＦざＬることがＣ・きる
。さらに、前記補助給電体層９を発熱抵抗体３の下面側
に形成するようにしており、前記補助給電体ＷＪ９のパ
ターン形成を前記発熱抵抗体３と別個に行なうことがで
きるので、眞記補助給１・ｈ体層９の材料を前記発熱抵
抗体３に対してエツチングの選択性の良好な材料に限定
する必要がなく、前記補助給電体層９にＴｉまたは２「
またはそれらの合金を用いた場合で・６、前記補助給電
体ＩＩ！９を良好に形成することができる。

なお、本発明は前記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り、例えば、前記補
助給電体１ｌＩ９の材料は、熱伝導率が小さいものであ
れば、他の種々の材料を選択することができる。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明に係るサーマルヘッドによ
れば、発熱抵抗体の熱の各給電体層側への伝達を低減さ
せることができ、前記発熱抵抗体部１シのｍｉ力方向断
熱性を茗しく＾めることができるので、発熱抵抗体の発
熱化が増大することになり、印字熱効率を著しく＾める
ことができ、印字エネルギ密度を＾く保持して、高い高
速熱応答性を得ることができるという効果を奏する。

を示す縦断面図、第２図および第３図はそれぞれ従来の
す一マルヘッドの縦断面図である。

１・・・絶縁性基板、２・・・グレーズ層、３・・・発
熱抵抗体、４ａ・・・共通給電体層、４ｂ・・・個別給
電体層、５・・・保護層、９・・・補助給電体層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 絶縁基板上にグレーズ層を形成し、このグレーズ層上に
   長手方向の中央部を発熱部とされた複数の発熱抵抗体を
   整列状に形成し、前記各発熱抵抗体上に、各発熱抵抗体
   に選択的に給電するための共通給電体層および個別給電
   体層をそれぞれ積層してなるサーマルヘッドにおいて、
   前記グレーズ層と前記発熱抵抗体との間に、前記発熱抵
   抗体の発熱部の両側に位置し熱伝導率の小さい材料から
   なる補助給電体層をその幅間隔が前記発熱抵抗体の発熱
   部に対応するように介設し、両給電体層の端部が補助給
   電体層の端部より後退するように前記共通給電体層およ
   び個別給電体層間の幅間隔を前記補助給電体層間の幅間
   隔より大きく形成したことを特徴とするサーマルヘッド
   。