JPH0667630B2 - サ−マルヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感光紙やインクリボンを介して普通紙等に画
像等を記録するのに用いられるサーマルヘッドに関す
る。

〔発明の背景〕

従来、第３図の要部断面図に示したようなサーマルヘツ
ドは知られている。このサーマルヘツドは、アルミナ等
のセラミックから成る基板１上にグレーズ層のような蓄
熱層２を設け、次に、蓄熱層２上から基板１上にかけて
窒化タンタルのような抵抗体３を設け、次に、抵抗体３
に電力を供給するように、抵抗体３上にアルミニウム等
の金属から成るリード用の信号電極４と共通電極５を設
け、最後に、抵抗体３や信号電極４及び共通電極５の酸
化や摩擦を防止するための二酸化珪素や五酸化タンタル
等から成る保護層６を抵抗体３や信号電極４及び共通電
極５等の上に設けることにより形成される。そして、こ
のサーマルンヘツドは、信号電極４と共通電極５の端面
が蓄熱層２上の抵抗体３の表面上で対向しているから、
この対向の間の保護層６の表面すなわち印字ドット部Ｐ
が信号電極４や共通電極５の厚さだけ窪むようになり、
そのために印字ドット部Ｐへの感光紙10（または、イン
クリボンを介しての普通紙）の接触が不十分となって、
熱効率が悪くなるから、印字の質が低下し、また、印字
ドット部Ｐの左右端において保護層６の表面が高くなっ
ている部分に感光紙10等が強く接触して、保護層６のそ
の部分が早く摩滅するようになると言う欠点を有する。
印字の質の低下を防ぐためには、抵抗体３の発熱を大き
くすることも行われるが、それでは抵抗体３等の寿命が
短くなり、また、保護層６が摩滅し易いと言う問題は解
消しない。

このような従来のサーマルヘツドの問題を解消するもの
として、第４図の要部断面図に示したサーマルヘツドが
特開昭60-112459号公報によって知られており、また、
第５図や第６図の要部斜視図に示したサーマルヘツドが
特開昭60-137670号公報によって知られている。

第４図のサーマルヘツドが第３図のサーマルヘツドと異
なる点は、蓄熱層２上に、信号電極４と共通電極５が対
向している間の抵抗体３の表面を両電極の表面と同じ程
度の高さまで持ち上げるような、アルミニウムや銅等か
ら成る台形状の金属層７を設け、その金属層７や蓄熱層
２等の表面を覆うように二酸化珪素等から成る絶縁層８
を設けて、その上に、第３図のサーマルヘツドにおける
と同様に、抵抗体３や信号電極４及び共通電極５を設け
るようにした点、また、絶縁層６を二酸化珪素等の酸化
防止層6aと五酸化タンタル等の耐摩耗層6bの二層構成と
した点である。すなわち、第４図のサーマルヘツドは、
蓄熱層２上に設けた台形状の金属層７によって信号電極
４と共通電極５の間の抵抗体３の表面を両電極の表面と
同じ高さにまでもたらし、印字ドット部Ｐに窪みができ
ないようにして、第３図のサーマルヘツドの欠点を解消
したものである。しかし、このサーマルヘツドは、金属
層７と絶縁層８を設ける工程だけ、第３図のサーマルヘ
ツドの製造工程よりも工程数が増加する。しかも、金属
層７を設ける工程は、金属層７が蓄熱層２や絶縁層８と
違って熱伝導性であるから、抵抗体３毎に独立していな
ければならず、したがって、蒸着やスパッタによって薄
膜に形成した後、フォトエッチングによってパターニン
グすることを必要とする面倒な工程である。

第５図のサーマルヘツドが第３図のサーマルヘツドと異
なる点は、信号電極４と共通電極５を設けた後に、両電
極間の抵抗体３上に、印字ドット部Ｐの窪みを無くすた
めの、炭化珪素や酸化アルミニウム等から成る電気絶縁
性の熱伝導部材９を設け、最後の絶縁層６を表面が熱伝
導部材の表面と一致する層厚に設けるようにした点であ
る。このサーマルヘツドにおいては、印字ドット部Ｐの
窪みは無くなるが、両電極間の抵抗体３の表面と印字ド
ット部Ｐの表面との距離が両電極表面と印字ドット部Ｐ
の表面の距離よりも両電極の厚さだけ大であることは変
わらず、従って、第４図のサーマルヘツドの絶縁層６に
熱伝導部材９と同様の材料を用いた場合に比較すると、
この距離が大なる分だけ熱伝達率が小となって熱効率が
悪くなるから、それに対して抵抗体の発熱量を大きくす
ることが要求されるようになる。また、このサーマルヘ
ツドの製造工程は、見掛上、第３図のサーマルヘツドの
製造工程よりも熱伝導部材９を設ける一工程だけが増し
て、第４図のサーマルヘツドの製造工程よりも一工程簡
略化しているように思われるが、実際上、炭化珪素や炭
化アルミニウム等の熱伝導部材９を細かいパターンで抵
抗体３上に設けることは第４図のサーマルヘツドの金属
層７を設けることよりも遥に面倒であり、さらに、保護
層６を熱伝導部材９の表面に付着させないように設ける
ことも極めて困難であるから、保護層６を設けた後に熱
伝導部材９の表面に付着した保護層６を除くための表面
研磨工程を必要としたりして、反つて第４図のサーマル
ヘツドの製造工程よりも面倒である。

第６図のサーマルヘツドは、第５図のサーマルヘツドの
熱伝導部材９を形成が容易な金属から成る熱伝導部材
９′とするために、信号電極４と共通電極５を設けた後
に、両電極及び抵抗体３等の表面を被覆する二酸化珪素
等の絶縁層８を設けて、その上に第５図のサーマルヘツ
ドの熱伝導部材９と同様に金属の熱伝導部材９′と、さ
らに保護層６を設けるようにしたものである。このサー
マルヘツドも、第５図のサーマルヘツドと同様、両電極
間の抵抗体３の表面と印字ドット部Ｐの表面との間隙が
両電極の厚さだけ大で、熱効率が悪くなるし、保護層６
を設けた後に熱伝導部材９′の表面に付着した保護層６
を除くための表面研磨を必要として、製造工程がその分
第４図のサーマルヘツドの製造工程よりも面倒である。

さらに、第３図乃至第６図のサーマルヘツドは、ラフペ
ーパーに対しても容易に鮮明な印字を行い得るエッジタ
イプに構成することが困難なものである。すなわち、第
３図乃至第６図のサーマルヘツドは、共通電極５の全部
を繋ぐ部分を図よりもさらに左側に設けるようなもので
あり、そのために、印字ドット部Ｐの位置すなわち、両
電極4,5間の抵抗体３の位置か基板１のエッジから内側
に離れるようになる。このようなサーマルヘツドで、表
面粗さの粗い、平滑度が５〜10秒と言った、欧米では記
録紙に好ましいとされているラフペーパーに記録しよう
とすると、通常の条件では印字が極めて不鮮明になるの
で、通常の条件よりも強く記録紙を印字ドット部Ｐに押
圧させなければならない。これに対して、印字ドット部
Ｐの位置を基板１のエッジに近く設けたエッジタイプの
サーマルヘツドにあっては、記録紙をサーマルヘツドに
対して斜めに当接させるようになるので、印字ドット部
Ｐと記録紙の圧接が良好となり、ラフペーパーに対して
も通常の条件で鮮明な印字を行うことができる。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の背景に基いてなされたものであり、印
字ドット部の表面と抵抗体の表面との距離を短縮して印
字ドット部に窪みを生ぜしめず、しかも製造工程が簡単
なサーマルヘツドの提供を第１の目的とし、エッジタイ
プのサーマルヘツドの提供を第２の目的としてなされた
ものである。

〔発明の構成〕

本発明は、支持部材上に設けられた補助電極層と、少な
くとも前記支持部材の端部における補助電極層の一部を
残して、前記補助電極層上に設けられた絶縁層と、前記
絶縁層上に設けられ、さらに、前記支持部材の端部にお
いて前記絶縁層が設けられていない前記補助電極層の一
部の上にも設けられた抵抗体層と、前記支持部材の端部
側において、前記絶縁層と重なることなく、かつその端
部が前記抵抗体層を介して前記絶縁層の端部と対向する
よう、前記抵抗体層上に設けられ、さらに前記補助電極
層上にも設けられた第２電極と、前記抵抗体層上に前記
第２電極と直接接しないように設けられた第１電極と、
を有することを特徴とするサーマルヘッドにあり、この
構成によって上記目的を達成する。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図及び第２図に示した実施例によっ
て説明する。

第１図は本発明のサーマルヘツドの例を示す要部断面
図、第２図は第１図のサーマルヘツドの保護層を除いた
部分平面図である。

第１図と第２図に示した本発明のサーマルヘツドは、基
板１上にグレーズ層の蓄熱層２を基板１のエッジに沿っ
て設けるようにし、次に蓄熱層２と基板１の表面を覆う
ように信号電極や共通電極と同じ金属層から成る補助電
極層５′を形成し、あとは絶縁層８を基板１の端部にお
ける補助電極層５′の一部を残して補助電極層５′上に
形成する。次に抵抗体層３を絶縁層８上と、さらに基板
１の端部において絶縁層が設けられていない補助電極層
５′の一部の上にも形成する。ついで抵抗体層３上には
第１電極である信号電極４を設け、基板１の端部側にお
いて絶縁層８と重なることなく、かつその端部が抵抗体
層３を介して絶縁層８の端部と対向するよう抵抗体層３
上に第２電極である共通電極５が設けられる。この共通
電極５は一部において第２図に示されるように部分的に
直接補助電極層５′と接続し、抵抗体層面より低くなっ
た基板１端部に設けられて、抵抗体層３とほぼ連続した
同じ高さに形成される。このようにして信号電極４と共
通電極５とは抵抗体層３を介して対向する。そして最後
に、全体の上面を覆う保護層６を設けることによって製
造される。

このサーマルヘツドは少なくとも第３図のサーマルヘツ
ドの欠点を解消し、しかも、補助電極５′を設けたこと
でエッジ側の共通電極５の幅を非常に狭いものとするこ
とができるから、それによりエッジタイプのサーマルヘ
ツドとして、ラフペーパーに対しても容易に鮮明な印字
を行うことができる。このサーマルヘツドの製造工程
は、金属層の補助電極５′を設ける工程が一工程増え
て、見掛上、第４図のサーマルヘツドと同じ工程数とな
るが、全体で一つの補助電極５′を設けることは第４図
のサーマルヘツドの抵抗体３毎に独立の細かいパターン
の金属層７を設けなければならない製造工程よりもずと
簡単である。従って、第５図や第６図のサーマルヘツド
の製造工程よりも著しく簡単である。

なお、第１図に示した本発明のサーマルヘツドは、抵抗
体３を第２図に示したように、信号電極４と共通電極５
の中間に、両電極と接続している部分の一様幅よりも回
路幅が狭い、長さｌのミヤンダ回路部を有する平面形状
にして、この発熱が大きくなるミヤンダ回路部が感熱紙
10やインクリボンに密接する印字ドット部Ｐの位置に来
るようにしている。このようにしたことで、輪郭までも
鮮明なドット印字を行うことができる。

本発明は、以上述べた例に限らず、信号電極と共通電極
の位置が入れ換わっていても、抵抗体がミヤンダ回路部
を有しないものでもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の端部に印字ドット部を有し
たエッジタイプのサーマルヘツドは、補助電極を設けた
ことによってエッジ側の共通電極の幅を非常に狭くする
ことでき、印字ドット部はエッジ部に近接して設けられ
るので、ラフペーパーに対しても容易に鮮明な印字を行
うことができる。また抵抗体層と第２電極とはほぼ同一
面をなすよう形成されているので、印字ドット部に窪み
を生ぜしめず、印字ドット部と抵抗体層の表面距離を小
さくできて熱効率に優れた特徴をも有している。また製
造工程も従来の印字ドット部に窪みを生ぜしめないサー
マルヘツドに比較すると遥に簡単な製造工程で作られる
と言う多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘツドの例を示す要部断面
図、第２図は第１図のサーマルヘツドの保護層を除いた
部分平面図、第３図，第４図及び第５図，第６図はそれ
ぞれ従来のサーマルヘツドの要部断面図及び要部斜視図
である。 １……基板、２……蓄熱層、 ３……抵抗体（層）、４……信号電極（層）、 ５……共通電極（層）、５′……補助電極（層）、 ６……保護層、８……絶縁層、 Ｐ……印字ドット部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持部材上に設けられた補助電極層と、 少なくとも前記支持部材の端部における補助電極層の一
   部を残して、前記補助電極層上に設けられた絶縁層と、 前記絶縁層上に設けられ、さらに、前記支持部材の端部
   において前記前縁層が設けられていない前記補助電極層
   の一部の上にも設けられた抵抗体層と、 前記支持部材の端部側において、前記絶縁層と重なるこ
   となく、かつその端部が前記抵抗体層を介して前記絶縁
   層の端部と対向するよう、前記抵抗体層上に設けられ、
   さらに前記補助電極層上にも設けられた第２電極と、 前記抵抗体層上に前記第２電極と直接接しないように設
   けられた第１電極と、を有することを特徴とするサーマ
   ルヘッド。