JPH04334460A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
- Publication number
- JPH04334460A JPH04334460A JP10538291A JP10538291A JPH04334460A JP H04334460 A JPH04334460 A JP H04334460A JP 10538291 A JP10538291 A JP 10538291A JP 10538291 A JP10538291 A JP 10538291A JP H04334460 A JPH04334460 A JP H04334460A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating resistor
- thermal head
- heat accumulating
- heat
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electronic Switches (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、画素単位での中間調表
現が可能なサーマルヘッドに関するものである。
現が可能なサーマルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種のプリンタが実用化されてお
り、例えば、印刷作業が静粛なノンインパクトプリンタ
としてはサーマルプリンタなどがある。これはサーマル
ヘッドに連続配置した発熱素子の選択的な発熱走査で副
走査移動する感熱紙などに画像形成を行なうものである
。そして、現在では上述のようなサーマルヘッドで階調
印刷を行なうことが要望されており、これを実現する手
段が特開昭５２−１５２２４２号公報や特開昭５４−１
６１９４７号公報及び特開昭６０−５８８７７７号公報
等に開示されている。
り、例えば、印刷作業が静粛なノンインパクトプリンタ
としてはサーマルプリンタなどがある。これはサーマル
ヘッドに連続配置した発熱素子の選択的な発熱走査で副
走査移動する感熱紙などに画像形成を行なうものである
。そして、現在では上述のようなサーマルヘッドで階調
印刷を行なうことが要望されており、これを実現する手
段が特開昭５２−１５２２４２号公報や特開昭５４−１
６１９４７号公報及び特開昭６０−５８８７７７号公報
等に開示されている。
【０００３】そこで、上記公報に開示された構造のサー
マルヘッドを従来例として図８ないし図１２に基づいて
説明する。まず、このサーマルヘッド１は、図８（ａ）
に例示するように、絶縁基板２上に蓄熱層であるガラス
グレーズ層３を介して発熱抵抗体４が形成されており、
この発熱抵抗体４の両端部に電極５が形成されると共に
全域に保護層６が形成された構造となっている。ここで
、このサーマルヘッド１では、図８（ｂ）に例示するよ
うに、前記発熱抵抗体４は、前記電極５が接続された副
走査方向の両端部の主走査方向幅が広く中央部の主走査
方向幅が狭い形状に成形されており、複数個が前記絶縁
基板２上に主走査方向に連設されている。
マルヘッドを従来例として図８ないし図１２に基づいて
説明する。まず、このサーマルヘッド１は、図８（ａ）
に例示するように、絶縁基板２上に蓄熱層であるガラス
グレーズ層３を介して発熱抵抗体４が形成されており、
この発熱抵抗体４の両端部に電極５が形成されると共に
全域に保護層６が形成された構造となっている。ここで
、このサーマルヘッド１では、図８（ｂ）に例示するよ
うに、前記発熱抵抗体４は、前記電極５が接続された副
走査方向の両端部の主走査方向幅が広く中央部の主走査
方向幅が狭い形状に成形されており、複数個が前記絶縁
基板２上に主走査方向に連設されている。
【０００４】そして、このようなサーマルヘッド１を利
用したサーマルプリンタ７を実施する場合は、図９に例
示するように、印刷用紙８とインクリボン９とを重複さ
せて搬送する経路をプラテンローラ１０とサーマルヘッ
ド１との間に形成し、このサーマルヘッド１に画素１１
１〜１１３の面積に対応した電力Ｅ１〜Ｅ３を供給する
駆動回路（図示せず）を接続した構造などとなる。
用したサーマルプリンタ７を実施する場合は、図９に例
示するように、印刷用紙８とインクリボン９とを重複さ
せて搬送する経路をプラテンローラ１０とサーマルヘッ
ド１との間に形成し、このサーマルヘッド１に画素１１
１〜１１３の面積に対応した電力Ｅ１〜Ｅ３を供給する
駆動回路（図示せず）を接続した構造などとなる。
【０００５】このような構成において、このサーマルヘ
ッド１の各発熱抵抗体４に電力Ｅを供給すると、図１０
に例示するように、この発熱抵抗体４は細く形成された
中央部ほど電流密度が高くなるので、図１１に例示する
ように、この中央部が両端部より高い温度Ｔで発熱する
ことになる。そこで、駆動回路が時間や電圧等の制御で
サーマルヘッド１に供給する電力Ｅを調節することで、
図１２に例示するように、各発熱抵抗体４の温度がイン
クリボン９のインクの溶融温度Ｔｃ以上となる部分の面
積が可変されるので、印刷用紙８には画素単位で中間調
表現された画像が印刷されることになる。
ッド１の各発熱抵抗体４に電力Ｅを供給すると、図１０
に例示するように、この発熱抵抗体４は細く形成された
中央部ほど電流密度が高くなるので、図１１に例示する
ように、この中央部が両端部より高い温度Ｔで発熱する
ことになる。そこで、駆動回路が時間や電圧等の制御で
サーマルヘッド１に供給する電力Ｅを調節することで、
図１２に例示するように、各発熱抵抗体４の温度がイン
クリボン９のインクの溶融温度Ｔｃ以上となる部分の面
積が可変されるので、印刷用紙８には画素単位で中間調
表現された画像が印刷されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなサーマル
ヘッド１では、画素単位で高解像度な中間調表現を実現
することができる。
ヘッド１では、画素単位で高解像度な中間調表現を実現
することができる。
【０００７】ここで、上述したようなサーマルヘッド１
では、最小面積の画素１１１と同一幅に形成された発熱
抵抗体４の中央部が細く、図１２に例示したように、最
大面積の画素を印刷する場合は中央部の発熱温度Ｔが過
大になる。このため、上述のようなサーマルヘッド１で
は、発熱抵抗体４の中央部に融断などが発生しやすいの
で、サーマルプリンタ７の耐久性や信頼性が低下するこ
とになる。
では、最小面積の画素１１１と同一幅に形成された発熱
抵抗体４の中央部が細く、図１２に例示したように、最
大面積の画素を印刷する場合は中央部の発熱温度Ｔが過
大になる。このため、上述のようなサーマルヘッド１で
は、発熱抵抗体４の中央部に融断などが発生しやすいの
で、サーマルプリンタ７の耐久性や信頼性が低下するこ
とになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】相対向する電極間に位置
する発熱抵抗体を基板上に蓄熱層を介して形成したサー
マルヘッドにおいて、発熱抵抗体より小面積で蓄熱層と
は熱伝導率が異なる蓄熱体を発熱抵抗体下に形成した。
する発熱抵抗体を基板上に蓄熱層を介して形成したサー
マルヘッドにおいて、発熱抵抗体より小面積で蓄熱層と
は熱伝導率が異なる蓄熱体を発熱抵抗体下に形成した。
【０００９】
【作用】発熱抵抗体は蓄熱体上の部分と蓄熱層上の部分
とで発熱温度が異なるので、発熱抵抗体に印加する電力
量を可変して画素が形成される温度以上となる部分の面
積を可変することで画素単位で高解像度な中間調表現を
実現することができる。
とで発熱温度が異なるので、発熱抵抗体に印加する電力
量を可変して画素が形成される温度以上となる部分の面
積を可変することで画素単位で高解像度な中間調表現を
実現することができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図１ないし図７に基づいて
説明する。まず、このサーマルヘッド１２では、図１（
ａ）に例示するように、Ａｌ２Ｏ３等からなる絶縁基板
１３上にガラスグレーズ層等からなる蓄熱層１４が形成
されており、この蓄熱層１４上に円形の蓄熱体１５がポ
リイミドなどで形成されている。そして、この蓄熱体１
５と前記蓄熱層１４との上に形成された発熱抵抗体層１
６上に所定間隔を介して相対向する電極１７が形成され
ることで、これらの電極１７間に位置する前記発熱抵抗
体層１６が発熱抵抗体１８となり、この発熱抵抗体１８
と前記電極１５とを被うように全域に保護層１９が形成
されている。ここで、このサーマルヘッド１２は、図１
（ｂ）に例示するように、前記電極１７間に位置する前
記発熱抵抗体１８は正方形となっており、この中央に小
面積で円形の前記蓄熱体１５が位置した構造となってい
る。
説明する。まず、このサーマルヘッド１２では、図１（
ａ）に例示するように、Ａｌ２Ｏ３等からなる絶縁基板
１３上にガラスグレーズ層等からなる蓄熱層１４が形成
されており、この蓄熱層１４上に円形の蓄熱体１５がポ
リイミドなどで形成されている。そして、この蓄熱体１
５と前記蓄熱層１４との上に形成された発熱抵抗体層１
６上に所定間隔を介して相対向する電極１７が形成され
ることで、これらの電極１７間に位置する前記発熱抵抗
体層１６が発熱抵抗体１８となり、この発熱抵抗体１８
と前記電極１５とを被うように全域に保護層１９が形成
されている。ここで、このサーマルヘッド１２は、図１
（ｂ）に例示するように、前記電極１７間に位置する前
記発熱抵抗体１８は正方形となっており、この中央に小
面積で円形の前記蓄熱体１５が位置した構造となってい
る。
【００１１】そして、このようなサーマルヘッド１２を
利用したサーマルプリンタ（図示せず）を実施する場合
は、図９に例示したサーマルプリンタ７と同様に、印刷
媒体の搬送路上に配置したサーマルヘッド１２に、画素
２０１〜２０３の面積に対応した電力Ｅ１〜Ｅ３を供給
する駆動回路を接続した構造などとなる。
利用したサーマルプリンタ（図示せず）を実施する場合
は、図９に例示したサーマルプリンタ７と同様に、印刷
媒体の搬送路上に配置したサーマルヘッド１２に、画素
２０１〜２０３の面積に対応した電力Ｅ１〜Ｅ３を供給
する駆動回路を接続した構造などとなる。
【００１２】このような構成において、本実施例のサー
マルヘッド１２では、図２に例示するように、ガラスグ
レーズ層等かなる蓄熱層１４の熱伝導率Ｋ１よりもポリ
イミド等からなる蓄熱体１５の熱伝導率Ｋ２が小さいの
で、このサーマルヘッド１２の電極１７間に電力Ｅを供
給すると各発熱抵抗体１８は断熱性が良好な蓄熱体１５
が位置する中央部ほど高い温度Ｔで発熱することになる
。そこで、駆動回路が時間や電圧等の制御でサーマルヘ
ッド１２に供給する電力Ｅを調節すると、図３に例示す
るように、発熱抵抗体１８の温度がインクリボンのイン
クの溶融温度等の閾値温度Ｔｃ以上となる部分の面積が
可変されて画素単位で中間調表現された画像が印刷され
ることになる。
マルヘッド１２では、図２に例示するように、ガラスグ
レーズ層等かなる蓄熱層１４の熱伝導率Ｋ１よりもポリ
イミド等からなる蓄熱体１５の熱伝導率Ｋ２が小さいの
で、このサーマルヘッド１２の電極１７間に電力Ｅを供
給すると各発熱抵抗体１８は断熱性が良好な蓄熱体１５
が位置する中央部ほど高い温度Ｔで発熱することになる
。そこで、駆動回路が時間や電圧等の制御でサーマルヘ
ッド１２に供給する電力Ｅを調節すると、図３に例示す
るように、発熱抵抗体１８の温度がインクリボンのイン
クの溶融温度等の閾値温度Ｔｃ以上となる部分の面積が
可変されて画素単位で中間調表現された画像が印刷され
ることになる。
【００１３】しかも、このサーマルヘッド１２では、発
熱抵抗体１８を部分的に細く成形して電流密度を集中さ
せるような必要がなく、その主走査方向幅が均一なので
融断等の破壊が良好に防止され、サーマルプリンタの耐
久性や信頼性の向上に寄与することができる。
熱抵抗体１８を部分的に細く成形して電流密度を集中さ
せるような必要がなく、その主走査方向幅が均一なので
融断等の破壊が良好に防止され、サーマルプリンタの耐
久性や信頼性の向上に寄与することができる。
【００１４】なお、上述のようなサーマルヘッド１２の
発熱抵抗体１８を、例えば、抵抗温度係数ＴＣＲ（Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏ
ｆ Ｒｅｓｉｔａｎｃｅ）の極性が正で＋８００（ｐ
ｐｍ）と高いＢａＲｕＯ３（バリウム・ルテニウム・オ
キサイド）などで形成することも可能であり、この場合
は発熱温度が高い部分ほど抵抗値が高くなるので、全体
の温度が上昇するほど温度分布が均一になって融断の発
生などが防止される。
発熱抵抗体１８を、例えば、抵抗温度係数ＴＣＲ（Ｔｅ
ｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏ
ｆ Ｒｅｓｉｔａｎｃｅ）の極性が正で＋８００（ｐ
ｐｍ）と高いＢａＲｕＯ３（バリウム・ルテニウム・オ
キサイド）などで形成することも可能であり、この場合
は発熱温度が高い部分ほど抵抗値が高くなるので、全体
の温度が上昇するほど温度分布が均一になって融断の発
生などが防止される。
【００１５】また、本実施例では画素２０の面積を三段
階に可変することを想定して説明を行なったが、本発明
は上記形式に限定されるものではなく、より多段階の中
間調表現や無段階の中間調表現なども実施可能である。
階に可変することを想定して説明を行なったが、本発明
は上記形式に限定されるものではなく、より多段階の中
間調表現や無段階の中間調表現なども実施可能である。
【００１６】ここで、本実施例では発熱抵抗体１８の中
央部下に蓄熱層１４よりも熱伝導率Ｋが小さい円形の蓄
熱体１５を形成したサーマルヘッド１２を例示したが、
本発明は上記構造に限定されるものではなく、図４に例
示するように、発熱抵抗体２１間に蓄熱層（図示せず）
よりも熱伝導率Ｋが大きい蓄熱体２２を金属等で形成し
たサーマルヘッド２３なども実施可能である。このよう
なサーマルヘッド２３では、その発熱抵抗体２１は熱損
失が大きい蓄熱体２２が位置する中央部ほど発熱温度Ｔ
が低いので、図５（ａ）に例示するように、印加する電
力量を増加させると発熱抵抗体２１の温度が閾値温度Ｔ
ｃ以上となる部分は両縁部から中央部に向かって拡大さ
れてゆくことになる。従って、このような発熱抵抗体２
１で印刷される画素２４１〜２４３は、図５（ｂ）に例
示するように、正方形の画素領域の両縁部に印刷される
楕円形の黒色部が中央に向かって拡大されることになり
、この場合も画素単位で中間調表現された画像が印刷さ
れることになる。
央部下に蓄熱層１４よりも熱伝導率Ｋが小さい円形の蓄
熱体１５を形成したサーマルヘッド１２を例示したが、
本発明は上記構造に限定されるものではなく、図４に例
示するように、発熱抵抗体２１間に蓄熱層（図示せず）
よりも熱伝導率Ｋが大きい蓄熱体２２を金属等で形成し
たサーマルヘッド２３なども実施可能である。このよう
なサーマルヘッド２３では、その発熱抵抗体２１は熱損
失が大きい蓄熱体２２が位置する中央部ほど発熱温度Ｔ
が低いので、図５（ａ）に例示するように、印加する電
力量を増加させると発熱抵抗体２１の温度が閾値温度Ｔ
ｃ以上となる部分は両縁部から中央部に向かって拡大さ
れてゆくことになる。従って、このような発熱抵抗体２
１で印刷される画素２４１〜２４３は、図５（ｂ）に例
示するように、正方形の画素領域の両縁部に印刷される
楕円形の黒色部が中央に向かって拡大されることになり
、この場合も画素単位で中間調表現された画像が印刷さ
れることになる。
【００１７】さらに、上述したサーマルヘッド１２，２
３では、発熱抵抗体１８，２１下に一層の蓄熱体１５，
２２を形成することを例示したが、図６に例示するよう
に、発熱抵抗体２５下に大小の蓄熱体２６，２７が二層
に積層されたサーマルヘッド２８なども実施可能である
。
３では、発熱抵抗体１８，２１下に一層の蓄熱体１５，
２２を形成することを例示したが、図６に例示するよう
に、発熱抵抗体２５下に大小の蓄熱体２６，２７が二層
に積層されたサーマルヘッド２８なども実施可能である
。
【００１８】また、図７（ａ）に例示するように、中央
部を細く形成した発熱抵抗体２９下に蓄熱層（図示せず
）より熱伝導率が低い蓄熱体３０を形成したサーマルヘ
ッド３１や、図７（ｂ）に例示するように、Ｘ字型に形
成した発熱抵抗体３２の中央部下に蓄熱層（図示せず）
より熱伝導率が低い蓄熱体３３を形成したサーマルヘッ
ド３４なども実施可能である。この場合、これらのサー
マルヘッド３１，３４は、電流密度の集中と共に蓄熱体
３０，３３の断熱でも中央部の発熱温度が高くなるので
、この発熱温度を確保するために従来のサーマルヘッド
１等ほどは電力量を要せず、省電力化と共に融断の発生
も防止される。
部を細く形成した発熱抵抗体２９下に蓄熱層（図示せず
）より熱伝導率が低い蓄熱体３０を形成したサーマルヘ
ッド３１や、図７（ｂ）に例示するように、Ｘ字型に形
成した発熱抵抗体３２の中央部下に蓄熱層（図示せず）
より熱伝導率が低い蓄熱体３３を形成したサーマルヘッ
ド３４なども実施可能である。この場合、これらのサー
マルヘッド３１，３４は、電流密度の集中と共に蓄熱体
３０，３３の断熱でも中央部の発熱温度が高くなるので
、この発熱温度を確保するために従来のサーマルヘッド
１等ほどは電力量を要せず、省電力化と共に融断の発生
も防止される。
【００１９】
【発明の効果】本発明は上述のように、相対向する電極
間に位置する発熱抵抗体を基板上に蓄熱層を介して形成
したサーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体より小面積で
蓄熱層とは熱伝導率が異なる蓄熱体を発熱抵抗体下に形
成したことにより、発熱抵抗体は蓄熱体上の部分と蓄熱
層上の部分とで発熱温度が異なるので、発熱抵抗体に印
加する電力量を可変して画素が形成される温度以上とな
る部分の面積を可変することで画素単位で高解像度な中
間調表現を実現することができ、サーマルヘッドの信頼
性や耐久性の向上に寄与することができる等の効果を有
するものである。
間に位置する発熱抵抗体を基板上に蓄熱層を介して形成
したサーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体より小面積で
蓄熱層とは熱伝導率が異なる蓄熱体を発熱抵抗体下に形
成したことにより、発熱抵抗体は蓄熱体上の部分と蓄熱
層上の部分とで発熱温度が異なるので、発熱抵抗体に印
加する電力量を可変して画素が形成される温度以上とな
る部分の面積を可変することで画素単位で高解像度な中
間調表現を実現することができ、サーマルヘッドの信頼
性や耐久性の向上に寄与することができる等の効果を有
するものである。
【図１】本発明の実施例を示すサーマルヘッドの構造説
明図である。
明図である。
【図２】サーマルヘッドの平面図である。
【図３】発熱抵抗体の温度分布と画素との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図４】第一の変形例を示す平面図である。
【図５】発熱抵抗体の温度分布と画素との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図６】第二の変形例を示す構造説明図である。
【図７】第三第四の変形例を示す平面図である。
【図８】従来例を示す構造説明図である。
【図９】サーマルプリンタの構造を示す側面図である。
【図１０】発熱抵抗体の通電特性を示す正面図である。
【図１１】発熱抵抗体の温度分布を示す特性図である。
【図１２】発熱抵抗体の温度分布と画素との関係を示す
特性図である。
特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 相対向する電極間に位置する発熱抵抗
体を基板上に蓄熱層を介して形成したサーマルヘッドに
おいて、前記発熱抵抗体より小面積で前記蓄熱層とは熱
伝導率が異なる蓄熱体を前記発熱抵抗体下に形成したこ
とを特徴とするサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538291A JPH04334460A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538291A JPH04334460A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04334460A true JPH04334460A (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=14406126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10538291A Pending JPH04334460A (ja) | 1991-05-10 | 1991-05-10 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04334460A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010269489A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Sinfonia Technology Co Ltd | サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法、及び熱転写プリンタ |
-
1991
- 1991-05-10 JP JP10538291A patent/JPH04334460A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010269489A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Sinfonia Technology Co Ltd | サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法、及び熱転写プリンタ |
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