JPH0631959A - サーマルヘッド - Google Patents

サーマルヘッド

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Publication number
JPH0631959A
JPH0631959A JP18518392A JP18518392A JPH0631959A JP H0631959 A JPH0631959 A JP H0631959A JP 18518392 A JP18518392 A JP 18518392A JP 18518392 A JP18518392 A JP 18518392A JP H0631959 A JPH0631959 A JP H0631959A
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JP
Japan
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layer
heat
resistant
resin
silicone resin
Prior art date
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Pending
Application number
JP18518392A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuzo Matsuo
安▲蔵▼ 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0631959A publication Critical patent/JPH0631959A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のサーマルヘッドよりも省エネルギー、
高速印字、コストなどの点で優れたサーマルヘッドを提
供する。 【構成】 金属基板21上に、ラダー構造を有する高分
子量のシリコーン樹脂(高耐熱性シリコーン樹脂)から
なる蓄熱層22を形成し、この上に被膜された樹脂保護
層23上に発熱抵抗層25、導電層26が設置され、こ
れらの上に耐磨耗層27を被覆することによってサーマ
ルヘッドを形成する。高耐熱性シリコーン樹脂の熱拡散
率は従来のガラスグレーズに比べ小さいので、発熱部2
9からの熱伝導を遮蔽するための高耐熱樹脂層22の厚
さを従来のガラスグレーズ層よりも薄くすることが可能
となりその熱容量を減少させることができる。この結
果、発熱部29が必要な温度に達するまでの電力が小さ
くなりサーマルヘッドのエネルギー消費が少なくなる。
また、高耐熱樹脂層22の熱容量が小さいことによっ
て、印字後、発熱部29が速やかに降温し、ひきずりを
起さなくなるため、印字の高速化を図ることが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はファクシミリやプリンタ
等の感熱記録装置に用いられるサーマルヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のサーマルヘッドは、図3に示され
るように、アルミナなどの基板11上に蓄熱層としてガ
ラスグレーズ層13を形成し、さらにその上に発熱抵抗
層15及び導電層17を形成し、その上にそれらを被覆
する耐摩擦層19を形成して構成されていた。なお、上
記発熱抵抗層15は窒化タンタルなどが用いられ、導電
層17にはアルミニウムが主に用いられ、耐摩擦層19
には窒化ケイ素などが用いられている。このようなサー
マルヘッドにおいては、図3に示されるように、発熱抵
抗層15が導電層17で被膜されていない部分が発熱部
20となる。このような発熱部20はサーマルヘッドに
多数形成されており、この発熱部20が所定のパターン
で発熱することにより、感熱紙などに所定の印字が行わ
れるようになっている。
【0003】ところで、このようなサーマルヘッドにお
いて前記ガラスグレーズ層は、発熱時には蓄熱層として
働く。すなわち、このガラスグレーズ層が存在するため
に、発熱抵抗層から基板に熱が速やかに放散してしまう
のを防止でき、少ない電力で鮮明な印字を行うことがで
きるようになっている。またこの一方で、このガラスグ
レーズ層は、発熱抵抗層の発熱後には速やかに熱を放出
して冷却するようにその形状や厚さが設定されている。
このため、鮮明な印字が行えるとともに、尾引きの発生
を防止することもできるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら蓄熱層として用いられていたガラスグレーズは断熱性
が劣っているので、印字に必要な熱量を保持するために
はガラスグレーズ層を厚く形成しなければならず、この
ために熱容量が大きくなっていた。そのため必要な発熱
量を得るまでの電力が大きく、省エネルギーの面では十
分な解決が図られているとはいえなかった。
【0005】またこの一方で、熱容量が大きくなったガ
ラスグレーズは降温し難いため、ひきずりを起すなど、
印字の高速化が十分に図れないという問題があった。
【0006】さらに、蓄熱層のガラスグレーズ層はスク
リーン印刷後焼成を行うためその焼成温度が約900℃
と高く、そのため鉄板ステンレス板のような安価な金属
基板が使用できず、高価な高耐熱性のアルミナセラミッ
クス基板を使わざるを得ないので低コスト化が十分に図
れないという問題があった。
【0007】このように、従来のサーマルヘッドは、省
エネルギー、高速印字、コストなどの点で不十分であっ
た。
【0008】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、従来のサーマルヘッドよりも
省エネルギー、高速印字、コストなどの点で優れたサー
マルヘッドを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】以上のような課題を解決
するために本発明に係るサーマルヘッドにおいては、蓄
熱層に熱拡散率が低い素材を使用すると共に当該蓄熱層
を薄くすることによって蓄熱層の熱容量の減少を図り、
更には当該蓄熱層が設置される基板に熱伝導性の良いも
のを用いることを特徴とする。
【0010】すなわち本発明に係るサーマルヘッドにお
いては、高熱伝導性の放熱基板と、この放熱基板上に形
成される高耐熱シリコーン樹脂からなる蓄熱層と、この
蓄熱層上に形成される発熱抵抗層および導電層および耐
摩擦層とを含むことを特徴とする。
【0011】また、本発明に係るサーマルヘッドにおい
ては、高熱伝導性の放熱基板と、この放熱基板上に形成
される高耐熱シリコーン樹脂からなる蓄熱層と、この蓄
熱層を被覆する樹脂保護層と、この樹脂保護層上に形成
される発熱抵抗層および導電層および耐摩擦層とを含む
ことを特徴とする。
【0012】なお、上記高耐熱シリコーン樹脂として
は、シロキサン結合を有する高分子ラダー構造を持つ高
耐熱シリコーン樹脂が好適である。更に、高熱伝導性の
放熱基板としては、鉄板やステンレス板のような安価な
金属基板を用いることが可能である。
【0013】
【作用】以上のようにして構成された本発明に係るサー
マルヘッドにおいては、蓄熱層の断熱性が高いために、
発熱抵抗層は必要な温度まで速やかに上昇する。このと
きに、当該蓄熱層の熱容量が小さいために、少ない電力
で必要な温度まで上昇させることが可能となる。また、
蓄熱層の熱容量が小さく、かつ当該蓄熱層が設置されて
いる基板の熱伝導性が良いことにより、蓄熱された熱が
放熱しやすくなる。これにより、発熱抵抗層に電力が供
給されなくなると、速やかに降温することとなる。
【0014】従って、本発明に係るサーマルヘッドにお
いては、発熱抵抗層が印字に必要な温度に達するまでの
電力を小さくしエネルギー消費を少なくすることができ
るとともに、印字後速かに降温しひきずりを起さず印字
を高速化することができるようになる。
【0015】なお、蓄熱層上に樹脂保護層が被覆された
場合には、発熱抵抗層や導電層などの設置が容易に行え
るようになる。
【0016】本発明のサーマルヘッドにおいては、高熱
伝導性の放熱基板上に耐熱性シリコーン樹脂の溶液を吹
付けや浸漬により塗布した後、これを乾燥することによ
り、絶縁性に優れた耐熱シリコーン樹脂被膜を容易に形
成することができる。そして、この耐熱樹脂被膜上に、
発熱抵抗体や導電層や耐摩擦層を形成することによって
作成することができる。
【0017】このような本発明に係るサーマルヘッドに
おいては、従来のような高耐熱アルミナセラミックス基
板を必要とせず、鉄板やステンレス板のような安価な金
属基板の使用をすることができるので、サーマルヘッド
のコストダウンを図ることが可能となる。
【0018】
【実施例】次に本発明の好適な実施例を図面を参照して
説明する。
【0019】図1は本発明の一実施例に係るサーマルヘ
ッドの要部断面図である。本実施例に係るサーマルヘッ
ドは、ステンレスやチタンなどで構成される金属基板2
1上に、耐熱高分子シリコーン樹脂からなる蓄熱層(高
耐熱樹脂層)22を有し、この上に被膜された樹脂保護
層23上に発熱抵抗層25、導電層26が設置され、こ
れらの上に耐磨耗層27が被覆されることによって形成
されている。そして、発熱抵抗層25の導電層26で被
覆されていない部分が、従来と同様に発熱部29を形成
している。
【0020】ここで、本実施例のサーマルヘッドにおい
て特徴的なことは、基板に熱伝導性の良い金属板を用
い、この基板に設置される蓄熱層として高耐熱性シリコ
ーン樹脂を用いていることである。本実施例において
は、金属基板21はステンレスやチタンなどの厚さ1.
0mm程度の金属板で形成されており、高耐熱樹脂層2
2を形成する高耐熱性シリコーン樹脂には、図2に示さ
れているようなラダー構造を有する高分子量のシリコー
ン樹脂が用いられている。
【0021】高耐熱性シリコーン樹脂で形成されている
高耐熱樹脂層22は、従来から用いられているガラスグ
レーズ層の蓄熱層に代わって設けられているものである
が、従来のガラスグレーズの熱拡散率が3×10-3ca
l/cm・s・℃であるのに対して、本実施例に係る高
耐熱性シリコーン樹脂の熱拡散率は5×10-4cal/
cm・s・℃である。このようにして、本実施例に係る
高耐熱性シリコーン樹脂の熱拡散率は従来のガラスグレ
ーズに比べ4分の1から7分の1と小さいので、発熱し
た時の発熱部29からの熱伝導を遮蔽するための高耐熱
樹脂層22の厚さを、従来のガラスグレーズ層よりも薄
くすることが可能になる。そして、この高耐熱樹脂層2
2の厚さを薄くすることができることで、同時に当該高
耐熱樹脂層22の熱容量を減少させることができる。こ
の結果、発熱部29が必要な温度に達するまでの電力が
小さくなりサーマルヘッドのエネルギー消費が少なくな
る。また、高耐熱樹脂層22の熱容量が小さいことによ
って、発熱部29に電力が供給されなくなったときに
は、当該発熱部29が速やかに降温することになる。従
って、本実施例に係るサーマルヘッドにおいては、印字
後、発熱部29が速やかに降温しひきずりを起さなくな
るため、印字の高速化を図ることができることとなる。
【0022】高耐熱樹脂層22上に被覆される樹脂保護
層23は、実施例においては、Ta2 5 からなる数μ
mの膜である。一般的に、弾性を有する樹脂層22上に
直接的に発熱抵抗層25や導電層26を形成することは
困難であるが、この樹脂保護層23が設置されることに
より、この困難が回避され、前記発熱抵抗層25等の設
置が容易となる。なお、樹脂保護層23上に形成される
発熱抵抗層25は、Ta2 N,TaSiO2 ,TaSi
Cなどで構成され、導電層26は、Al膜などで構成す
ることができる。耐磨耗層27は、Si3 4 やSiO
2 等で構成することにより、耐酸化膜を兼ねた耐磨耗層
27とすることが可能である。
【0023】本実施例に係るサーマルヘッドは、以下の
ようにして製造される。すなわち、ステンレス製あるい
はチタン製の厚さ1.0mm程度の金属基板21を、高
耐熱性シリコーン樹脂(本実施例においてはラダー構造
を有する高分子量のシリコーン樹脂)の液中に浸漬す
る。浸漬された金属基板21は、溶液中から引き上げた
後、350℃で乾燥される。これにより、金属基板21
上に強固な高耐熱樹脂層22が形成される。次に、この
高耐熱樹脂層22の上に、スパッタリング等の公知の方
法によりTa2 5 からなる厚さ数μmの膜を形成して
樹脂保護層23とする。そして、この樹脂保護層23上
に、同じくスパッタリング等の公知の方法によりTa2
N,TaSiO2 ,TaSiCなどからなる発熱抵抗膜
25を形成し、これとほぼ同様の手法で発熱抵抗層25
上にアルミニウム膜を形成する。そして、このアルミニ
ウム膜にフォトエッチングなどの公知の方法を施すこと
により、所定のパターンを形成する。この時に、発熱抵
抗層25上に残ったアルミニウム膜は導電層26とな
り、エッチングにより欠落した部分は発熱部29とな
る。その後、この導電層26と発熱部29が、Si3
4 ,SiO2 等からなる耐酸化膜を兼ねた耐磨耗層27
で被覆されることにより、本実施例に係るサーマルヘッ
ドが完成する。この耐磨耗層27も、スパッタリング等
の公知の方法により作成することができる。なお、前記
高耐熱性シリコーン樹脂溶液の濃度は、仕上がりの高耐
熱樹脂層22の膜厚が約10μmとなるように予め設定
されている。本実施例に係るサーマルヘッドにおいて
は、高耐熱性シリコーン樹脂の熱伝導性が良いため、高
耐熱樹脂層22の膜厚が約10μmであっても、この数
倍の厚さを有するガラスグレーズ層と同様の断熱効果を
得ることが可能である。
【0024】ここで、本実施例に係る高耐熱性シリコー
ン樹脂は、形成温度が約350℃であるので、鉄板上や
ステンレス板上への高耐熱樹脂層22の形成は、比較的
容易に行うことが可能である。この点は、スクリーン印
刷後、900℃で焼成を行わなければならないガラスグ
レーズ層に比して有利である。従って、本実施例に係る
サーマルヘッドにおいては高価な高耐熱性のアルミナセ
ラミックス基板を使用する必要は全く無くなり、コスト
ダウンが図れることになる。しかしながら、本実施例に
係るサーマルヘッドにおいては、金属基板21の代わり
に、厚さ1.0mm程度のアルミナセラミックスを使用
することもできる。
【0025】ところで、高耐熱性シリコーン樹脂からな
る蓄熱層の形成は、吹付けまたは浸漬後乾燥という簡便
な方法によって行うことができるため従来のガラスグレ
ーズ形成のような印刷装置高温焼成炉といった高価な設
備を必要しない。このため、本実施例に係るサーマルヘ
ッドにおいては、製造の容易化やコストダウンが図れる
ことになる。さらに、本実施例に係る高耐熱性シリコー
ン樹脂は安定したシロキサン結合を有し、高分子量で分
子鎖が長いために、熱硬化時に水や有機成分の蒸発がほ
とんど無い。このため、ポリイミド樹脂などの他の高耐
熱性樹脂に比べても乾燥硬化後の膜減りや収縮が極めて
少なく、膜に残る応力が小さくなるため、基板の反りや
膜剥離が生じ難いという利点も有している。また、本実
施例に係る高耐熱性シリコーン樹脂は、無極性で剛直な
分子構造を有するためリーク電流が少なく、酸化膜や窒
化膜等との親和性が良いため、本実施例のように電子機
器への使用に適するという利点も有している。
【0026】なお、本実施例においては、望ましい樹脂
として有する高分子ラダー構造を持つシリコーン樹脂を
用いているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、あらゆる高耐熱性シリコーン樹脂を用いることが可
能である。
【0027】また、本実施例に係る高耐熱性シリコーン
樹脂によって形成される蓄熱層は、ラインプリンタに用
いられる本実施例に示した全面型のものに限らず、シリ
アルプリンタに用いられる部分型のものにも適用するこ
とが可能である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明のサーマルヘ
ッドは蓄熱層として熱拡散率の低い高耐熱性シリコーン
樹脂を用いているため蓄熱層を薄くすることが可能とな
り蓄熱層の熱容量の減少が図れ、これによりエネルギー
消費を少なくすることが可能となる。また、印字後速か
に降温するので、ひきずりなどを起さず印字を高速化す
ることができる。
【0029】更に、本発明に用いられる高耐熱性シリコ
ーン樹脂は形成温度が約350℃と低く、同時に吹付け
または浸漬後乾燥という簡便な方法によって蓄熱層が形
成できるため、サーマルヘッドの製造工程を簡便化でき
る。これとともに、本発明に用いられる高耐熱性シリコ
ーン樹脂は、乾燥硬化後の膜減りや収縮がなく、膜に残
る応力が小さいため、基板の反りや膜剥離が生じ難く、
製造されたサーマルヘッドの品質の向上が図れる。ま
た、本発明において用いられる高耐熱性シリコーン樹脂
は、乾燥硬化後の膜減りや収縮が極めて少なく、膜に残
る応力が小さくなるため、基板の反りや膜剥離が生じ難
く製造されたサーマルヘッドの品質の向上が図れること
にもなる。
【0030】なお、本発明のサーマルヘッドは、鉄板、
ステンレス板のような安価な基板の使用が可能なのでコ
ストダウンが図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係るサーマルヘッドの
構成を示す図である。
【図2】本実施例に用いられている高分子ラダー構造を
有する高耐熱性シリコーン樹脂の構造式を示した図であ
る。
【図3】従来のサーマルヘッドの構成を示す部分断面図
である。
【符号の説明】
21 金属基板 22 蓄熱層(高耐熱樹脂層) 23 樹脂保護層 25 発熱抵抗層 26 導電層 27 耐磨耗層 29 発熱部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高熱伝導性の放熱基板と、 この放熱基板上に形成される高耐熱シリコーン樹脂から
    なる蓄熱層と、 この蓄熱層上に形成される発熱抵抗層および導電層およ
    び耐摩擦層と、 を含むことを特徴とするサーマルヘッド。
  2. 【請求項2】 高熱伝導性の放熱基板と、 この放熱基板上に形成される高耐熱シリコーン樹脂から
    なる蓄熱層と、 この蓄熱層を被覆する樹脂保護層と、 この樹脂保護層上に形成される発熱抵抗層および導電層
    および耐摩擦層と、 を含むことを特徴とするサーマルヘッド。
JP18518392A 1992-07-13 1992-07-13 サーマルヘッド Pending JPH0631959A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18518392A JPH0631959A (ja) 1992-07-13 1992-07-13 サーマルヘッド

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JP18518392A JPH0631959A (ja) 1992-07-13 1992-07-13 サーマルヘッド

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JPH0631959A true JPH0631959A (ja) 1994-02-08

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ID=16166302

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18518392A Pending JPH0631959A (ja) 1992-07-13 1992-07-13 サーマルヘッド

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JP (1) JPH0631959A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661513A (en) * 1994-07-29 1997-08-26 Alps Electric Co., Ltd. Thermal head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661513A (en) * 1994-07-29 1997-08-26 Alps Electric Co., Ltd. Thermal head

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