JPH04118252A - 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使用されるサーマルヘッ
ドに係り、特に低電力駆動を可能にしたサーマルヘッド
に関する。

〔従来の技術〕

整列配置された複数の発熱抵抗体を有し、いずれかの発
熱抵抗体に選択的に通電を行なうことにより、感熱記録
紙を部分的に発色したり、あるいはインクリボンのイン
クを部分的に溶融して記録紙に転写したりして印字を行
なうサーマルヘッドは広く知られている。

まず、このようなサーマルヘッドの従来のものを第２図
により説明する。

第２図において、アルミナなどからなる絶縁性基板１上
にガラスなどからなる蓄熱のためのグレーズ層２が焼付
けなどにより積層されている。このグレーズ層２上には
、高い比抵抗を石する材料からなる複数の発熱抵抗体３
が、全体的に積層された後にフォ］ヘリソグラフィ技術
のエツチングを行なうことにより直線状に整列するよう
に形成されている。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に対して通電するための共通Ｎ
極４Ａおよび個別電極４Ｂがそれぞれ形成されており、
これらの共通電極４Ａおよび個別電極４Ｂ間において露
出している部位の発熱抵抗体３が、印字に実際に寄与す
る発熱ドツト３Ａとされている。なお、これらのグレー
ズ層２、発熱抵抗体３および共通電極４Ａ、個別型ｉ４
Ｂの上方は保護層５により被覆されている。

前述した従来のり＝マルヘッドを使用する熱転写プリン
タにおいては、このサーマルヘッドをインクリボンを介
して記録紙に圧接させ、所定の印字情報に基づいて所望
の発熱抵抗体３に対応する個別電極４Ｂに通電すること
により、その発熱抵抗体３を発熱させ、前記インクリボ
ンのインクを部分的に溶融して前記記録紙に転写するこ
とにより、２鉦紙上に所定の印字を行なうことができる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来のサーマルヘッドにお（プる発熱抵抗体３
の膜厚は、１０００〜３０００人（オンゲス１〜ローム
）程度が一般的であったが、サーマルプリンタがそれほ
ど高速駆動されない場合は、このような膜厚の発熱抵抗
体３で」分であり、また、このような膜厚であれば、成
膜時間も短かく早産のだめには好都合であった。

ところが、近年、サーマルプリンタは高速化の方向にあ
り、これを達成するには、前述した第２図の構成では不
十分であった。

すなわち、高速化するためには、十ノーマルヘッドの発
熱トッド３Ａが、通電されてから類ｎ間で所定の温度ま
で上背することが必要であるが、第２図のものでは、発
熱抵抗体３の膜厚が茗いため、発熱トッド３Ａにおいて
発生した熱が下方のグレーズ層２に容易に逃げてしまい
、発熱トッド３への表面が印字に適する温度にまで上背
するのに多くの時間を要していた。また、これを防止づ
るためには、発熱抵抗体３に供給するエネルギの型を多
くしなければならないが、エネルギの「を多くすると、
消費電力が増大し、エネルギ効率が悪化するという問題
点かあった。

本発明は、このような従来のものにおける問題点を克服
し、低電力で駆動しても高速化にス・１応することがで
きるリーマルヘッドを目的とする。

（３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に係るサーマルヘッ
ドは、グレーズ層上に複数の発熱抵抗体を整列配置し、
これらの発熱抵抗体に通電するための電極を発熱抵抗体
上に積層してなるサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵
抗体の材質を面記グレース層より熱伝導率の小さな材料
により形成するとともに、発熱抵抗体のｌＡ厚を３００
０−８０００Ａとしたことを特徴としている。

（作　用〕 前述した構成からなる本発明によれば、発熱抵抗体の材
質かグレーズ層より熱伝導率の小さな材料により形成さ
れており、しがも、発熱抵抗体のｍ厚が厚いので、発熱
抵抗体の発熱ドツトの上部において発生した熱が熱伝Ｓ
率の小さな材料がうなる発熱抵抗体自体によりブロック
されることによりグレーズ層の方へ逃げないので、熱効
率を向上して低電力駆動により高速化に対応することが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例【こより説明する。な
お、前述した従来のものと同一・ないしは相当する構成
については、図面中に同一の符号を付し、要部のみにつ
いて説明する。

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、本実施例において、ガラスからなるグレー
ズＢ２の上方に形成されている発熱抵抗体３は、グレー
ズ層２より熱伝導率の小さな材料、具体的には、Ｔａ−
８ｉ○　、Ｃｒ　−３１０２なとのリーメッ１〜により
形成されている。

また、前記発熱抵抗体３の膜ｊワは、従来のものにあけ
る発熱抵抗体３の膜厚が１０００〜３００ＯＡであった
のに対し、このＩＮより厚い３０００〜８０００人に形
成されている。このように発熱抵抗体３のｙＡ厚を３０
００〜８０００八とした根拠については後述する。

なお、このような膜厚の厚さの発熱抵抗体３の被膜をグ
レーズ層２上に形成するには、例えば、サーメットの金
属成分を少なくしたターゲット材旧を用いたスパッタを
行なえばよい。また、この被膜をエツチングして発熱抵
抗体３のパターニングを行なうには、サーメットが例え
ば−ｒ　ａ　−ｓＯ２系であれば、ＣＦ４＋０２系のド
ライエツヂング（ＲＩＥ＞を使用し、かつ、マス４ング
として薄いＡｆ）Ｅを用いることにより可能どなる。こ
のＡｆ層はＣＦ４系ではエツチング１ｉｉ４４９がある
。

さらに、各発熱抵抗体３の両側の上面には、各発熱抵抗
体３に対して通電するための共通型Ｉｆ！４Ａおよび個
別電極／ｌＢがそれぞれ形成されている。

つぎに、前）ホした組成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

発熱抵抗体３の発熱トッド３Ａを発熱するため共通電極
４Ａおよび個別電極４Ｂを介して発熱抵抗体３に通電を
行なうと、共通電極４Ａおよび個別電極４Ｂは発熱抵抗
体３の子側に配設されているため、電流は膜厚の厚い発
熱抵抗体３の上部に多く流れること（こなる。この結果
、この発熱抵抗体３への通電により発熱トッド３Ａにお
いて発生した熱は、その上部はど温度が上背するような
温度分布をなすことになるが、発熱抵抗体３△は、グレ
ーズＦＩ２より熱伝導率の小さな材料により形成されて
いるので、発熱抵抗体３Ａの上部において発生した熱は
、発熱抵抗体３そのものより下方への熱の移動を阻什さ
れることになる。このような現象により熱効率が良好と
なり、発熱トッド３Ａの表面が印字に適した温度にまで
上背するのに短かい時間で済み、高速化に対応すること
ができる。

第３図は、供給エネルギが一定であるとした場合の発熱
抵抗体３の膜厚とサーマルヘッドの表面温度との関係を
示すグラフであり、この図より明らかなように、発熱抵
抗体３の膜厚を厚くして熱効率を向上した方が、サーマ
ルヘッドの表面温亀も高温まで上背できることになり、
高速化に対応しやすくなる。

この第３図のグラフによれば、発熱抵抗体３の膜厚が３
０００Ａ程度まではサーマルヘッドの表面温度の立上り
は大きいが、発熱抵抗体３のＩＩ！厚が３０００人程度
を越えると、サーマルヘッドの表面温度の立十りは鈍化
し、熱効率的には大きな差がなくなる。ところで、発熱
抵抗体３の膜１７が厚くなればなるほど、発熱抵抗体３
のバターニングが困難になるので、発熱抵抗体３の膜厚
としては３０００へ一８０００Ａが望ましい。

このＪ、うに本実施例によれば、熱効率を向上すること
により低電力駆動にもかかわらず、高速化に対応するこ
とができる。

なお、本考案は、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、低電力で駆動して
も高速化に対応することができるという実用的な効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーマルヘッドの実施例を示す概
略縦断面図、第２図は従来のサーマルヘッドを示す概略
縦断面図、第３図は発熱抵抗体の股厚どサーマルヘッド
の膜厚との関係を示すグラフである。 １・・・絶縁性基板、２・・・グレーズ層、３・・・発
熱抵抗体、３△・・・発熱ドラ１〜．４Ａ・・・共通電
極、４Ｂ・・・個別電極、５・・・保護層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. グレーズ層上に複数の発熱抵抗体を整列配置し、これら
   の発熱抵抗体に通電するための電極を発熱抵抗体上に積
   層してなるサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体の
   材質を前記グレース層より熱伝導率の小さな材料により
   形成するとともに、発熱抵抗体の膜厚を３０００〜８０
   ００Åとしたことを特徴とするサーマルヘッド。