JPH04148945A - 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、熱転写式あるいは感熱式記録装置に使用さ
れるサーマルヘッドの発熱体の構造に関するものである
。

（従来の技術） 例えば、熱転写式記録装置では、熱溶融転写フィルムと
記録紙とを重ねてこのフィルム側にサーマルヘッドを配
置させ、このサーマルへ・ソドの発熱体を選択的に発熱
させて前記記録紙にインクを転写させることにより、所
望の可視画像を形成するよう構成されている。

第２図（ａ）および第２図（ｂ）は、従来のナーマルヘ
ッドの概略構成を示しており、絶縁基板２上に抵抗体層
４が設けられるとともに、この抵抗体層４に導体６が配
置され、この導体６からの給電により発熱する発熱体８
が、前記抵抗体層４に形成されている。

第３図は、この従来のサーマルヘッドを駆動させた時の
印字特性を示しており、印加電力を一定にして印加パル
ス幅を増加させることによって印字特性曲線１０のよう
に印字濃度を変化させている。

この印字特性曲線１０から明らかなように、印加パルス
幅の微小な増減によって印字濃度か急激に変化してしま
い、階調印字を行うためにはこの印加パルス幅の微小な
制御が必要となり、実際−１−この階調印字に適用し得
ないという問題がある。

そこで、このような問題を解決するために、従来から種
々の工夫がなされている。第４図（ａ）および第４図（
１））は、その−の従来例に係るサーマルヘッドを示し
、絶縁基板１２と抵抗体層１４と導体１６と発熱体１８
とを（＋ｉｉｉえるとともに、この発熱体１８か、所定
の形状に切り取られている。

従って、発熱用の電流経路−１−に電流密度の変化が生
じ、発熱体１８上の幅狭部位２０ａ乃至２０ｄで発熱の
ピークを有する発熱分布が得られ、この発熱体１８の印
字濃度の変化は、第５図の印字特性曲線２２で示すよう
に、印加パルス幅の変化に対して緩やかなものとなる。

これにより良好な階調印字が遂行されることになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記のサーマルヘッドでは、発熱体１８
を通る電流を、幅狭部位２０ａ乃至２０ｄに集中させる
ために、特に印字濃度の高い領域、すなわち印加パルス
幅の長い領域においで劣化が激しく、発熱体１８の寿命
が低下してしまう。これにより、長寿命でかつ信頼性の
よいサーマルヘッドを提供することができないという問
題がある。

本発明は、この種の課題に鑑みなされたものであり、長
寿命でかつ信頼性に優れるとともに、容易に階調印字が
可能な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１段） 前記課題を解決するために、この発明はサーマルヘッド
の発熱体において、この発熱体を構成する抵抗体層の厚
さが、部分的に変化するように構成したものである。

（作用） 本発明によれば、導体を介して発熱体に給電されると、
この発熱体を構成する抵抗体層が発熱する。この際、こ
の抵抗体層が、部分的に厚さを異にするために、所望の
発熱分布を得ることができ、これにより印字濃度の急激
な変化を阻止【２で階調印字が容易に可能になる。しか
も、発熱体に部分的な電流の集中がなく、この発熱体の
寿命の低下を有効に防止できる。

（実施例） 第１図（ａ）および第１図（ｂ）は、本発明の第１の実
施例に係るサーマルヘッドの平面図であり、第１図（ｂ
）は第１図（ａ）のＩｂ−１ｂ線断面図であり、第６図
は、第１図のｖｉ−ｖ’ｒ線断面図である。このサーマ
ルヘッド３０は、絶縁基板３２と、前記絶縁基板３２」
二に設けられる抵抗体層３４と、前記抵抗体層３４上に
配置される導体３６と、前記抵抗体層３４に形成され、
前記導体３６からの給電により発熱する発熱体３８とを
備える。

この抵抗体層３４の発熱体３８を構成する部位には、膜
厚の厚い領域４０ａ、４０ｂと膜厚の薄い領域４２とが
設けられている。この厚い領域４０ａ、４０ｂと薄い領
域４２とは、相対向する導体３６．３６を互いに連結す
る方向に延びた帯状のものであり、従って、一方の導体
３６から他方の導体に至る間のどの部位においても、導
体３６．３６間士を結ぶ方向に垂直な面での発熱体３８
の断面積は一定である。

図示の例では、厚い領域４０ａ、４０ｂと薄い領域４２
とは、同一の幅Ｗを有するとともに、それぞれ膜厚、Ｔ
１と膜厚Ｔ２　（Ｔｌ＞Ｔ２）とに選択される。

第７図は、このように構成されるサーマルへ・ソド３０
の等価回路を示している。なお、図中、■くは、厚い領
域４．０ａ、４０ｂの抵抗値を表している。

ここで、端子５０，５２間に電圧Ｖが印加されると、厚
い領域４０ａ、４０ｂでは、ＶＸＶ／Ｒの電力が消費さ
れる一方、薄い領域４２では、（ＶｘＶ／Ｒ）ｘＴ２／
Ｔｌの電力が消費される。

その際に、Ｔｌ＞Ｔ２に選択されているため、厚い領域
４０ａ、４０ｂに比べて薄い領域４２の消費電力が小さ
くなり、発熱量も小さくなる。

これによって、厚い領域４０ａ、４０ｂに発熱のピーク
を有する発熱分布が得られる。このため、サーマルヘッ
ド３０の印字特性は、第５図に示す印字特性曲線２２と
ほぼ同様となり、発熱体３８の印字濃度の変化は、印加
パルス幅の変化に対して緩やかなものとなる。従って、
このサーマルヘッド３０を用いることにより、良好な階
調印字が容易に可能になるという効果が得られる。

さらに、第７図において、端子５０．５２間に電圧■が
印加されると、厚い領域４０ａ、４０ｂには、Ｖ　／　
Ｒの電流か流れ、薄い領域４２には、（Ｖ／Ｒ）ＸＴ２
／ＴＩ−の電流が流れる。このため、厚い領域４０ａ、
４０ｂでの電流密度が、■／　（ｒ＜　Ｘ　Ｔ　１　ｘ
Ｗ）となり、薄い領域４２での電流密度か、Ｖ／ＩマＸ
”ｌ”２／ＴＩ　Ｘｉ／　（Ｔ２ＸＷ）＝Ｖ／　（Ｒ，
ＸＴＩＸＷ）となり、このことからも、厚い領域４０ａ
、４．Ｏｂと薄い領域４２とにおける電流密度が同一と
なることが分る。

従って、本実施例では、発熱体３８の厚さが部分的に異
なっても、この発熱体３８全体にわたって電流密度が均
一となり、ｎｉｊ記発熱体３８を通る電流が部分的に集
中することがない。これにより、サーマルヘッド３０の
寿命の低下を有効に阻止することができ、信頼性の向上
が図られる。

次に、第２の実施例に係るサーマルヘッドについで説明
する。

第８図（ａ）は、第２の実施例に係るサーマルヘッド６
０の平面図、第８図（ｂ）は第８図（ａ）のＶＩ　ＩＩ
ｂ−ＶＩＩＩｂ線断面図であり、第１図（ａ）および第
１図（ｂ）に示すサーマルヘッド３０と同一の参照符号
は、同一の構成要素を示し、その詳細な説明は省略する
。

このサーマルヘッド６０は、発熱体６２を備え、抵抗体
層３４においてこの発熱体６２を構成する部分には、導
体３６．３６同士を結ぶ方向に、但し真っ直ぐではなく
斜めに延ひた帯状の膜厚の厚い領域６３ａ、６３ｂが設
けられ、これらが重なり合う部分には菱形状の二重に膜
厚の厚い領域６４が形成されている。また、厚い領域６
３ａ、６３ｂ、二重に膜厚の厚い部分６４以外の部分は
膜厚の薄い領域６６を形成している。従って、この実施
例でも、一方の導体３６から他方の導体に至る間のどの
部位においても、導体３６．３６同士を結ぶ方向に垂直
な面での発熱体３８の断面積は一定である。

このように構成する結果、この第２の実施例に係るサー
マルヘッド６０でも、前述した第１の実施例に係るサー
マルヘッド３０とほぼ同様な効果が得られることになる
。

なお、第１及び第２の実施例では、発熱体３８．６２全
体を同一の材質、すなわち抵抗体層３４で構成している
か、異なる材質の抵抗体層を組合せることにより、部分
的に膜厚の異なる発熱体を形成することもできる。

（発明の効果） 以−４二詳細に説明したように、この本発明に係るサー
マルヘッドにおいては、発熱体を構成する抵抗体層が、
部分的に厚さを異にするために、所望の発熱分布を得る
ことができ、印字濃度の急激な変化を防止して良好な階
調印字が容易に可能になる。しかも、発熱体に部分的に
電流が集中することがないために、この発熱体の寿命の
低下を有効に防止でき、これにより長寿命でかつ信頼性
の高いサーマルヘッドを提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明の第１の実施例に係るサーマル
ヘッドの平面図、 第１図（ｂ）は、第１図のＩｂ−Ｉｂ断面図、第２図（
ａ）は、従来のサーマルヘッドの平面図、 第２図（ｂ）は、第２図のｌＩｂ−ｌＩｂ断面図、第３
図は前記従来のサーマルヘッドを駆動させた時の印字特
性図、 第４図（ａ）は、他の従来例に係るサーマルヘッドの平
面図、 第４図（ｂ）は、第４図（７）ＩＶｂ−ＩＶｂ断面図、
第５図は、前記他の従来のサーマルヘッドの印字特性図
、 第６図は、第１図のｖｉ−Ｖｌ線断面図、第７図は、第
１．の実施例のサーマルヘッドの等価回路図、 第８図（ａ）は、本発明の第２の実施例に係るサーマル
ヘッドの平面図、 第８図（ｂ）は、第８図のＶＩＩＩｂ−Ｖｌｌｌｂ断面
図である。 ３０・・・サーマルヘッド ３２・・・絶縁基板 ３４・・・抵抗体層 ３６・・・導体 ３８・・発熱体 ４０ａ、４．Ｏｂ・・・膜厚の厚い領域４２・・・膜厚
の薄い領域 ５０．５２・・・端子 ６０・・・ザーマルヘッド ６２・・・発熱体 ６３ａ、６３ｂ・・・膜厚の厚い領域 ６４・・・二重に膜厚の厚い領域 ６６・・膜厚の薄い領域

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絶縁基板と、 前記絶縁基板上に設けられる抵抗体層と、 前記抵抗体層上に配置される導体と、 前記抵抗体層に形成され、前記導体からの給電により発
   熱する発熱体とを備え、 前記発熱体を構成する抵抗体層は、その厚さが部分的に
   異なることを特徴とするサーマルヘッド。