JPH03281261A - 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〕 この発明は一般にプリンタに関し、更に詳細には熱転写
型プリンタのサーマルヘッドであって、改良された金属
基板を有するサーマルヘッドに関する。

〔従来の技術１ 一般にサーマルヘッドに使用される金属基板（下記の第
１１−１３図では符号４で示す）は、（イ）第１１図に
示すように、平らな金属板１の片面にグレーズガラス層
２を形成させたもの、（ロ）第１２図に示すように、平
らな金属板ｌの両面にグレーズガラス層２を形成させた
もの、（ハ）第１３図に示すように、平らな金属板１の
片面に平らなグレーズガラス層２を形成させ、更にその
一部に部分グレーズガラス層３を形成させたものの３種
類がある。

（イ）の場合にはサーマルヘッドの発熱抵抗体などのパ
ターン形成はグレーズガラス層２の上に構成される。こ
のグレーズガラス層２の焼成は１０００℃前後で行われ
、焼成温度から室温まで冷却される時点で、ガラスと金
属との熱膨張係数が異るためにひずみが生じ、基板全体
が反って機能上不具合になることが多い。

そのため（ロ）では基板の両面にグレーズガラス層を形
成してひずみのバランスをとり、反りの発生を防止して
いる。

また、（ハ）の場合は部分グレーズガラス層３の上にサ
ーマルヘッドの発熱抵抗体を形成させることにより、サ
ーマルヘッドとブリンク用紙との接触状態を良好にさせ
ようとするものである。

２）金属基板ｌ上にグレーズガラス層２が積層された金
属基板サーマルヘッドとしての、出願人の先願である特
願平１−１２８９２０号の金属基板サーマルヘッドは、
第１５．１６図に示すように、金属基板１上にグレーズ
ガラス層２が積層され、その上に複数の発熱抵抗体３ａ
＋〜３ａｎが並列に配置され、さらにその上に共通電極
４ａと、これに対し所定の間隔を保って対向するＩＣ電
極４ｂ、〜４ｂ、が形成されて、ＩＣ電極４ｂ＋〜４ｂ
ｎの各々は共通のコントロールＩＣ５と電源電極８とを
経て電源７の一極に接続され、電源７の電極は金属基板
ｌに直接接続され、金属基板１と前記の共通電極４ａと
はハンダ１０により電気的に接続されている。

金属基板１の周縁と共通電極４ａとがハンダｌＯにより
電気的に接続されているのは、次の理由によるものであ
る。

第１４図に示すように、共通電極４ａがその端部の一点
Ａにおいて、単にリード線などにより電源７の電極に対
し接続されていると、共通電極４ａの端部Ａから各発熱
抵抗体３ａ＋〜３　ａ　ｎに至る距離が３８の場合が最
も短く、以下順を追って長くなる。

共通電極４ａは断面積が比較的に小さいので、共通電極
４ａを流れる電流が距離に応じて受ける抵抗値は無視で
きない程度となり、共通電極４ａの端部Ａから離れた発
熱抵抗体の発熱量が小さくなりブノンタでの印字ムラを
招来する。

第１５図に示すように、ハンダ１０により、金属基板１
と共通電極４ａを接続すれば、金属基板１自体が共通電
極を構成し、また、それぞれの発熱抵抗体３ａ＋〜３ａ
＋＋に至る距離が等しくなり、断面積が共通電極４ａに
比較し極めて大なので、抵抗値は無視でき各発熱抵抗体
の発熱量は同一となるので発熱量の不同による印字むら
は一応解決できる。

［発明が解決しようとする課題］ １）イ）の第１１図の場合は上記のように基板が反って
プリント機能上不具合になることが多く、又（ハ）の第
１３図の場合は、（イ）の全面グレーズガラス層に比較
して、部分グレーズガラス層３の形状制御が困難で、安
定した形状を形成するのが困難で且つ部分グレーズガラ
ス層３の厚さを６０μｍ以下にすることは不可能である
ため、この部分の熱絶縁効果が過大となり熱放散が悪く
サーマルヘッドの熱特性を著しく劣化させプリントの鮮
明さを欠きプリント速度を早くできない欠点がある。

２）出願人の先願である前記特願平１−１２８９２０号
の金属基板サーマルヘッドにより、共通電極４ａの端部
Ａから各発熱抵抗体３ａ＋〜３ａｒ＋に至る距離は、３
ａ＋から順を追って長くなり、共通電極４ａの端部Ａか
ら離れた発熱抵抗体の発熱量が小さくなることによるプ
リンタでの印字ムラが生ずるという問題は解決されるが
、第１６図のように金属基板１と共通電極４ａが電気的
に一体に接続されるので、絶縁体であるグレーズガラス
層２はリード電極と金属基板ｌとの間に挟まれコンデン
サーを形成し、その容量が大になると、サーマルヘッド
上での信号に遅れを生ずるという問題が発生する。

〔課題を解決するための手段］ ｌ）上面にグレーズガラス層が形成さるべき金属基板の
一部をプレス加工、圧延、押出し、または引抜きなどの
塑性加工により突起部を形成するかまたは、溶射、蒸着
、メッキ、切削などの塑性加工以外の加工により、断面
が円弧などの曲面または２つの直線で画定される山形突
起部を表面に形成して、その上に突起部を完全に埋めか
つ上表面が平坦になるだけの厚さのグレーズガラス層を
形成するか、または曲率半径の大なる曲面のグレーズガ
ラス層で覆うことにより、突起部の頂部に形成される被
覆グレーズガラス層の厚さを５０μｍ以下に薄ぐし熱放
散性の優れた金属基板とした６２）また、前記の共通電
極４ａを採用した場合に、リード電極と金属基板１とそ
れらの中間のグレズガラス層３とが、コンデンサーを形
成することに伴う課題解決について述べる。

コンデンサーの容量Ｃは次式で計算される。

Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ　　　ここに、Ｃ：容量、ε：誘電率、
Ｓ：表面積、ｄ：コンデンサーの厚さ。

である。

コンデンサーの厚さｄは、第１０図でＴ１であるから、
グレーズガラス層２の全体としての厚さを大に保つこと
により、コンデンサー容量を小にするとともに、前記の
突起部の頂部に形成されるグレズガラス層の厚さＴ２を
５０μｍ以下に薄くしたこととあいまって発熱部の熱放
散をも良好に保ち課題を解決した。

［作　用］ 従来の平坦な金属基板と異り、グレーズガラス層は、変
形頂部では薄くできるので熱放散性が優れているととも
に、変形された突起部の頂部以外の部分では厚くでき、
コンデンサー容量を小に出来るので、この金属基板を共
通電極として採用したクイブのサーマルヘッドに適用し
た場合に、グレーズガラス層がコンデンサーを形成する
ことによるサーマルヘッド上での信号の遅れを低減する
ことができる。

［実施例］ 第１図は金属板１に頂部が曲率半径ｒの円弧状　０ などの曲面、また、第２図は、２つの直線で画定され、
幅が２で鈍角の頂部Ａを有する山形突起部１１をプレス
加工などで成形した基板４を示す。

これらの例では、金属板の突起部１１と反対側には凹部
１２が形成されるが、何れも機能的には従来技術の全面
グレーズガラス層（第１１．１２図参照）と同一技術で
グレーズガラス層を形成することができる。

第１図及び第２図は、金属板ｌの片面（図で上面）にグ
レーズガラス層２が形成されたものであるが、片面、両
面の何れでもよく、第４図に示すのは第２図の構造を持
つ金属板ｌに両面グレーズガラス層２を形成したもので
あり、第３図は第２図の山形突起部１１の裏面にある凹
部１２の表面に形成されたグレーズガラス層２を除去し
たものである、 さらに第５図は、第１３図の部分グレーズガラス層３に
相当するように、金属板１の部分に盛り上り成形された
突起部２１を備えた変更実施例を示しこのような盛り七
かりは異形材として、このよ１ うな断面に相当する上、下コンターロールを使用した圧
延や、ダイスを使用した押出し、引き抜きあるいは、浮
出しなどの加工法で成形でき、この場合は、第１〜第４
図の曲げ変形を伴う加工とは異なり金属板１の裏側には
凹部は生しない。

金属基盤上へのグレーズガラス層の形成は、通常は厚膜
技術を用い金属板上にガラスペーストを塗布し１０００
°Ｃ前後の高温で焼成する方法を採る。

この時、第５図の突起部上のガラスペーストはレベリン
グ効果によりほぼ平坦になり、さらに焼成後表面研磨す
れば表面の平坦性は確実になる。

盛り上り成形された突起部２１の頂部Ａでのグレズガラ
ス層２の厚さＴ２は、盛り上り部以外の平面部の厚さＴ
１より容易に薄くできることを示し、これは第１図及び
第２図の実施例にも適用できることは言うまでもない。

なお、レーズガラス層を両面に形成させる場合は、金属
板の突起部と反対側、即ち裏側の部分はグレーズガラス
層２の一部を第３図のように一部を切り欠くのも有効で
ある。

２ また、第６図のように、第１図から第４図までの金属板
１上の突起部１１や、第５図の盛り上り成形された突起
部２１の位置に、金属板１とは別個の突起部３１を密着
させてもよい。

この突起部３１は、グレーズガラス２と異なる材質であ
れば、金属、セラミックスなどの中で特性が適当なもの
でよく密着させる方法として、ａｌ圧接、ｂ）溶射、Ｃ
）蒸着、ｄ）メッキなどが挙げられる。

第７図は、基板１の上面に円弧状断面の突起部ＩＩが形
成され、裏面にはほぼ同一形状の凹部１２が形成され、
この凹部ではグレーズガラス層が切り欠かれた場合を示
す実施例である。

突起部ｌｌ上には平坦なグレーズガラス層が形成されて
いる。更に突起部１１の上部にあるグレズガラス層２２
の部分には、発熱抵抗体２５の発熱部２４と、これに接
続されて対向する１対のリド電極２３が、実質的にこの
突起部分まで延在して配置されている。

突起部１１の頂部Ａのグレーズガラス層２２の厚さ　３ Ｔ２は、盛り上り部以外の平面部の厚さＴ、より容易に
薄くできることは、既に第５図を参照して述べたとおり
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プリンタのサーマルヘッドにおいて、 金属基板であって、その一部に長手方向断面形状が円弧
   状又は２つの直線で画定され鈍角、鋭角または直角の山
   形頂部を有する突起部が形成されている金属基板と、前
   記金属基板の上面に形成されたグレーズガラス層と、前
   記突起部上のグレーズガラス層上に形成された発熱抵抗
   体などのサーマルヘッドパターンとを備えて成ることを
   特徴とするサーマルヘッド。 ２、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記金属
   基板の上面に形成されたグレーズガラス層の表面は、前
   記の突起部を埋め込んで平坦にされていることを特徴と
   するサーマルヘッド。 ３、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記金属
   基板の上面に形成されたグレーズガラス層の表面は、前
   記突起部を覆う部分は前記突起部の曲率半径よりも大な
   る曲率半径の曲面かまたは頂角が大なる山形の突起とし
   て形成され、残りの部分は平坦にされていることを特徴
   とするサーマルヘッド。 ４、請求項１から３までのいずれかに記載のサーマルヘ
   ッドにおいて、前記金属基板上の突起部は、プレス加工
   、圧延などの曲げ変形を伴う塑性加工により成形され、
   前記の突起部が形成された面と反対側の面に凹部が形成
   されていることを特徴とするサーマルヘッド。 ５、請求項１から３までのいずれかに記載のサーマルヘ
   ッドにおいて、前記金属基板の突起部が形成された面と
   、その反対側の面とに前記凹部を含めグレーズガラス層
   が形成されていることを特徴とするサーマルヘッド。 ６、請求項２記載のサーマルヘッドにおいて、前記グレ
   ーズガラス層が、前記金属基板の突起部が形成された面
   とその反対側の面の前記凹部を除いた部分とに形成され
   ていることを特徴とするサーマルヘッド。 ７、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記の突
   起部が、圧延、押出し、引抜きなどにより金属基板の曲
   げ変形を伴わずに成形され、前記金属基板の裏面が平坦
   であることを特徴とするサーマルヘッド。 ８、請求項１記載のサーマルヘッドにおいて、前記金属
   基板の突起部が前記グレーズガラスとは異なる材質で前
   記金属板に対し、圧接、溶射、蒸着、メッキなどにより
   強固に密着されていることを特徴とするサーマルヘッド
   。 ９、請求項１から８までのいずれか１項記載のサーマル
   ヘッドにおいて、前記の発熱抵抗体などのサーマルヘッ
   ドパターンが、前記グレーズガラス層の前記突起部上に
   形成された発熱抵抗体と、これに接続されるリード電極
   とから成り、前記発熱抵抗体の発熱部と、前記リード電
   極の先端部と、その近くの部分とが実質的に前記突起部
   上の前記グレーズガラス層上に延在して配置されている
   ことを特徴とするサーマルヘッド。 １０、請求項１から９までのいずれか１項記載のサーマ
   ルヘッドにおいて、 前記金属基板は電源の一方の極に接続され、前記の発熱
   抵抗体などのサーマルヘッドパターンは、前記グレーズ
   ガラス層の前記突起部上に形成された発熱抵抗体と、こ
   れに接続され電源の他方の極に接続されたリード電極と
   、これと対向し前記の金属基板と電気的に接続された共
   通電極とを含んで成り、前記の金属基板とリード電極と
   の間に挟まれた前記グレーズガラス層によって形成され
   るコンデンサの容量が、前記グレーズガラス層の突起部
   以外の厚い部分によって低減され、コンデンサによる信
   号遅れが防止されることを特徴とするサーマルヘッド。