JPH0452148A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明はサーマルヘッドに係り、特に、その発熱抵抗体
部の改善を図ったサーマルヘッドに関する。

（従来の技術） サーマルヘッドを用いた熱転写記録方式は、各種記録装
置に広く普及しつつある。

一般に、サーマルヘッドの発熱抵抗体は、第７図に示し
たような矩形の発熱抵抗体部７１と、それを挟む導体電
極７２．７３よりなり、電圧印加時はこの発熱抵抗体７
１か発熱し、第８図に示すような中央の高温部８１から
同心円状に徐々に低温状態となる温度分布となる。

この発熱時の熱により感熱紙あるいは熱転写フィルムを
用いて印字が行われる。

ところで、溶融型熱転写において中間調記録を行うため
にはヘッドの温度分布をコントロールする必要があり、
単位面積当たりの発熱量か大きい部分を１〜複数箇所発
熱抵抗体上に設けるために、第９図および第１０図に示
すようなサーマルヘッドか提案されている。

第９図のサーマルヘッドは斜め型の発熱抵抗体部９１と
、それを挟む導体電極９２．９３よりなるもので、第１
０図のサーマルヘッドは円形のパターニングか施された
発熱抵抗体部１０１と、それを挟む導体電極１０２．１
０３よりなるもので、パターニングにより発熱箇所を制
御している。

しかしなから、このようなサーマルヘッドでは、抵抗体
形状を変える必要かあり、また望ましい熱集中の程度に
応じてその形状も変える必要がある。

このため、抵抗体パターニングの困難や、各バタニンク
に対する製造工程の増加が生じている。

（発明か解決しようとする課題） 抵抗体形状を変化させて部分的に発熱を集中させたサー
マルヘッドでは、熱集中のパターンを細くしようとする
場合、抵抗体形状をかたどるようなエツチングか難しく
なる。

また、斜め型抵抗を用いる場合でも求める熱分布ことに
抵抗体形状を変える必要かあり、用途ごとに別の製造工
程を経なければならない。

これらのことから、より容易な方法で所望の熱集中パタ
ーンを実現させることのできるサーマルヘッドか望まれ
ている。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、抵抗体形状を変えることなく、熱集中パターンを自
在に制御することのできるサーマルヘッドを提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明のサーマルヘッドは、基体と、この基体上に形成
された発熱抵抗体層と、この発熱抵抗体層を挟み対向し
て形成された導体電極とを有し、前記発熱抵抗体層に通
電することによって該発熱抵抗体層を発熱させ熱転写記
録を行うサーマルヘッドにおいて、前記発熱抵抗体層は
、前記導体電極間に流れる電流方向に沿って少なくとも
２種類の異なる比抵抗値を有する発熱抵抗体部が並列的
に形成されていることを特徴としている。

本発明において、発熱抵抗体層は、たとえばサーメット
を用いた発熱抵抗体のメタル含有率を局部的に変化させ
ることにより、比抵抗値を局部的に変化させることがで
きる。

本発明において、発熱抵抗体としては、サーメットを用
いる。

そして、このような発熱抵抗体層上にクロム、タングス
テン、モリブデン、タンタルなどのメタル膜を形成し、
メタル膜をレーサー照射などで部分的に発熱抵抗体層中
に拡散させて、発熱抵抗体層のメタル含有率を局部的に
変化させることができる。

（作　用） 本発明のサーマルヘッドは、少なくとも　２種類の異な
る比抵抗値を有する発熱抵抗体部を導体電極間に流れる
電流方向に沿って並列的に形成して、発熱抵抗体層を構
成している。

このため、発熱抵抗体部の抵抗値によって電流密度か制
御され、所望の発熱パターンを実現することかできる。

つまり、導体電極と発熱抵抗体との隣接する一辺か、発
熱抵抗体を構成する異なる比抵抗値を有する複数の発熱
抵抗体部と直接接している場合は、抵抗値の小さい小比
抵抗部の電流密度が高くなり、他の部分より高温状態と
なる。

また、小比抵抗部と導体電極との間に抵抗値の高い高比
抵抗部が介在している場合は、高比抵抗部領域における
小比抵抗部と近接した部分の電流密度が高くなり、発熱
抵抗体部のパターンによって温度分布か形成される。

このように、熱集中のパターンをコントロールすること
が可能となり、熱転写に適した温度分布を設定すること
ができる。

（実施例） 次に、本発明のサーマルヘッドの実施例について図面を
用いて説明する。

実施例１ 第１図は本発明の一実施例のサーマルヘッドの要部を示
す平面図である。

同図において、サーマルヘッドの発熱抵抗体Ｒは長方形
の形状であり、異なる比抵抗値を有する複数の発熱抵抗
体部から構成されている。すなわち、この長方形を３分
割したうちの中央部分が小比抵抗部１となり、小比抵抗
部１を挟んた両側部分が高比抵抗部２および３となって
いる。

また、発熱抵抗体Ｒの両側には導体電極４．５が形成さ
れている。

これら発熱抵抗体Ｒおよび導体電極４．５は次のように
して形成される。まず、アルミナ基板上にスパッタリン
グによりＴａ−８ｉｎ２膜を形成する。

次いでＣｒ膜を形成、さらに、エツチングによりパター
ニングを行う。

そして、高比抵抗部２および３は、エツチング前にＣｒ
膜上からレーザー照射により加熱を行い、一部分のみＣ
ｒを下層のＴａ−３ｉ０２膜中に拡散させることにって
形成している。

第２図はこのサーマルヘッドの電圧印加時における電流
分布を示す図である。

電流は矢印で示すように導体電極４から発熱抵抗体Ｒを
通過し、導体電極５へと流れる。このとき電流は抵抗の
小さい小比抵抗部１に集中するため、発熱抵抗体Ｒの温
度分布は第３図に示すようになる。

すなわち、小比抵抗部１を中心に高温から低温へ温度分
布か形成される。したがって小比抵抗部１に集中して発
熱させることが可能となり、中間調熱転写に適したサー
マルヘッドを得ることができる。

また、このサーマルヘッドでは抵抗体自体の形状は変え
ておらず、Ｃｒ拡散領域はレーザ照射による加熱部分を
コントロールすることで所望の形状に制御することかで
き、用途別に熱集中の度合いを変えることも可能となる
。

実施例２ 続いて、第４図から第６図を参照して本発明の他の実施
例のサーマルヘッドを説明する。

第４図は本発明の他の実施例のサーマルヘッドの要部を
示す平面図である。

同図において、サーマルヘッドの発熱抵抗体Ｒは長方形
の形状であり、この長方形の中に小さな長方形の小比抵
抗部４１ａ、４１ｂが２つ並んで形成され、これら小比
抵抗部４１ａ、４１ｂを除く他の部分が高比抵抗部４２
となっている。

また、発熱抵抗体Ｒの両側には導体電極４３．４４が形
成されている。

第５図はこのサーマルヘッドの電圧印加時における電流
分布を示す図である。

電流は矢印で示すように導体電極４３から発熱抵抗体Ｒ
を通過し、導体電極４４へと流れる。このとき電流は抵
抗の小さい小比抵抗部４１ｇと４１ｂとに集中するため
、発熱抵抗体Ｒの温度分布は第６図に示すようになる。

すなわち、最大発熱部は発熱抵抗体Ｒ中の導体電極４３
および４４と、小比抵抗部４１ａおよび４１ｂとに挟ま
れた部分（高比抵抗部４２の領域に相当する）の小比抵
抗部４１ａおよび４１ｂ近傍である。

これは、小比抵抗部４１ａおよび４１ｂに集中した電流
が高比抵抗部４２を通るとき、ここで最大の発熱を生じ
させるためである。

従って、発熱抵抗体Ｒの温度分布は第６図に示すように
、高温領域が４隅に形成され、それぞれの高温領域から
徐々に低温となり、ブロック状熱転写に適したサーマル
ヘッドを得ることができた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のサーマルヘッドは、抵抗
体形状を変えることなく温度分布のコントロール、すな
わち熱集中発熱が可能となり、熱転写等において高品質
の印字が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のサーマルヘラトノ要部を示
す図、第２図は第１図のサーマルヘッドの電流密度分布
を示す図、第３図は第１図のサーマルヘッドの電流印加
時の温度分布を示す図、第４図は本発明の他の実施例の
サーマルヘッドの要部を示す図、第５図は第４図のサー
マルヘッドの電流密度分布を示す図、第６図は第４図の
サーマルヘッドの電流印加時の温度分布を示す図、第７
図は従来のサーマルヘッドの要部を示す図、第８図は第
７図のサーマルヘッドの電流印加時の温度分布を示す図
、第９図および第１０図は従来のサ マルヘッドの要部を示す図である。 １．４１ａ、４１ｂ・・・・・小比抵抗部２．３．４２
・・・・・・高比抵抗部 ４．５．４３．４４・・・・・・導体電極Ｒ・・・・・
・発熱抵抗体 出願人　　　　　　株式会社　東芝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体と、この基体上に形成された発熱抵抗体層と
   、この発熱抵抗体層を挟み対向して形成された導体電極
   とを有し、前記発熱抵抗体層に通電することによって該
   発熱抵抗体層を発熱させ熱転写記録を行うサーマルヘッ
   ドにおいて、 前記発熱抵抗体層は、前記導体電極間に流れる電流方向
   に沿って少なくとも２種類の異なる比抵抗値を有する発
   熱抵抗体部が並列的に形成されていることを特徴とする
   サーマルヘッド。
2. （２）前記発熱抵抗体にサーメットを用い、そのメタル
   含有率、もしくは複数のメタルを含む場合はその少なく
   とも１種のメタルの含有率を局部的に変化させることに
   より、該発熱抵抗体を異なる比抵抗値を有する発熱抵抗
   体部から構成した請求項１記載のサーマルヘッド。