JPH08174885A - 熱印字ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱印字ヘッドにおいて、発熱ドットでの熱エネ
ルギーを効率よく印加することが可能な構造を提供する
こと。 【構成】絶縁基板１上に形成されたグレーズ層２と、グ
レーズ層２上に形成された抵抗体層４と、グレーズ層２
上で対向するように形成された共通導体６と複数の個別
導体５と、隣接する個別導体５と共通導体６とにより抵
抗体層４に画成される発熱ドット７と、を有する熱印字
ヘッドであって、絶縁基板１とグレーズ層２との間に金
属層３が発熱ドット７に対応するように形成されている
ことを特徴とする。さらに、絶縁基板１とグレーズ層２
との間の金属層３がグレーズ層２を形成する材料より高
い融点の金属で形成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱印字ヘッドに関し、
詳しくは熱印字ヘッドのグレーズ層の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に熱印字ヘッドは、抵抗体層が形成
される手段により薄膜型と厚膜型の２つに大きく分類さ
れている。薄膜型の熱印字ヘッドは、それぞれ図３
（ａ）及び（ｂ）の要部斜視図及びその断面図に示すよ
うに、絶縁基板１０の上面に、断面が半円弧状のグレー
ズ層１１が形成されている。そして、抵抗体層１２が絶
縁基板１０及びグレーズ層１１上にスパッタリング等の
薄膜形成手段により形成されている。この抵抗体層１２
上に導体材料を成膜して、個別導体１３と共通導体１４
がそれぞれ対向するように形成されている。これらの個
別及び共通導体はその形成に際して、それぞれの個別導
体１３及び共通導体１４間の一定部分の導体材料がエッ
チング除去されて、下層の抵抗体層１２が露出された状
態になり、両電極１３、１４間に電圧を印加することで
両電極１３、１４間の抵抗体層１２より発熱し、発熱ド
ット１５を形成することになる。そして、保護層（図示
せず）が、グレーズ層１１、個別導体１３、共通導体１
４、発熱ドット１５を保護するために被覆形成されて薄
膜型の熱印字ヘッドは構成されている。

【０００３】一方、厚膜型の熱印字ヘッドは、それぞれ
図４（ａ）及び（ｂ）の要部斜視図及びその断面図に示
すように、絶縁基板１０の上面にグレーズ層１１が塗布
・焼成にて形成されている。そして、グレーズ層１１上
で個別導体１３と共通導体の櫛歯状部１４ａが交互に隣
接するように形成されている。この個別導体１３と共通
導体の櫛歯状部１４ａを橋絡するように断面が略円弧状
の抵抗体層１２が厚膜形成手段により形成されている。
この抵抗体層１２には個別導体１３と共通導体１４が接
続されており、１つの個別導体１３と隣接する２つの共
通導体の櫛歯状部１４ａの間に電圧を印加することで抵
抗体層１２に発熱が生じ、発熱ドット１５を形成するこ
とになる。そして、保護層（図示せず）が、グレーズ層
１１、個別導体１３、共通導体１４、発熱ドット１５を
保護するために被覆形成されて厚膜型の熱印字ヘッドは
構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、熱印字ヘッドが
用いられる、ＰＯＳ端末やＦＡＸ等の電子機器は小型
化、携帯化が進み、特に熱印字ヘッドには省電力化が求
められている。そこで、上述の従来の熱印字ヘッドで
は、発熱ドットで発生した熱エネルギーを効率よく印字
媒体に伝達するために、絶縁基板上で少なくとも発熱ド
ットに対応した位置に、熱伝導率の低いグレーズ層を形
成し、少しでも発熱ドットで発生した熱が絶縁基板側に
逃げないようにしている。

【０００５】このようなグレーズ層の介在にもかかわら
ず、熱印字ヘッドの発熱ドットで発生した熱エネルギー
の一部はグレーズ層を透過して絶縁基板に逃げてしま
う。そのため、発熱ドットを発熱させる以上に、つまり
絶縁基板側に逃げてしまう熱エネルギーを余分に発熱さ
せなければならないために、熱印字ヘッドの駆動に要す
る電圧が高くなり、充電池等の携帯可能な電源電圧のレ
ベルまで下げることが困難という問題点があった。

【０００６】又、発熱ドットで発生した熱エネルギーが
グレーズ層を透過して絶縁基板に逃げてしまうため、印
字された発熱ドットのドット形状の再現性が低く、熱印
字ヘッドの印字品位を高くすることができないという問
題点もあった。本発明は、発熱ドットでの熱エネルギー
を効率よく印加することが可能な構造の熱印字ヘッドを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の問題点を解決する
ために、本願の請求項１に記載した発明は、絶縁基板上
に形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層上に形成さ
れた抵抗体層と、前記グレーズ層上で対向するように形
成された共通導体と複数の個別導体と、前記隣接する個
別導体と共通導体とにより前記抵抗体層に画成される発
熱ドットと、を有する熱印字ヘッドであって、前記絶縁
基板と前記グレーズ層との間に金属層が前記発熱ドット
に対応するように形成されていることを特徴としてい
る。

【０００８】更に、本願の請求項２に記載した発明は、
請求項１に記載された熱印字ヘッドであって、絶縁基板
とグレーズ層との間の金属層がグレーズ層を形成する材
料より高い融点の金属で形成されたことを特徴としてい
る。

【０００９】

【発明の作用及び効果】熱印字ヘッドにおいて、絶縁基
板とグレーズ層との間に金属層が発熱ドットに対応する
ように形成されていることにより、発熱ドットで発生し
た印字用の熱エネルギーは輻射によりグレーズ層を透過
する。この輻射による熱エネルギーは、絶縁基板上の金
属層で効率よく反射され輻射された熱エネルギーが再び
発熱ドットに戻る。それにより、発熱ドットで発生した
熱エネルギーの印字に寄与する比率が増加し、より少な
い印加電圧で発熱ドットを駆動することができるという
効果を有する。

【００１０】そして、熱印字ヘッドにおいて、金属層が
発熱ドットに対応するように形成されていることによ
り、発熱ドットで発生した熱エネルギーがグレーズ層を
透過して発熱ドットに対応して輻射される。それによ
り、グレーズ層を透過して拡散されていた発熱ドットの
熱エネルギーが発熱ドットと略同じ形に集中し、印字の
際のドットの再現性が向上し、熱印字ヘッドの印字品位
が向上するという効果を有する。

【００１１】また、熱印字ヘッドにおいて、絶縁基板と
グレーズ層との間の金属層がグレーズ層を形成する材料
より高い融点の金属で形成されたことにより、金属層を
形成する材料がグレーズ層を形成する材料より融点が高
いので、金属層を形成した後に、グレーズ層を印刷・焼
成等により形成しても、金属層の形状、特性等に影響し
ないだけでなく、従来の熱印字ヘッドの製造方法を大き
く変更することなく、周知の作業内容の工程を１つ追加
するだけで簡単に製造ができるという効果を有する。

【００１２】

【実施例】以下本発明の熱印字ヘッドの実施例を図面を
用いて説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本
発明の一実施例である薄膜型の熱印字ヘッドを示す要部
斜視図及びその平面図であり、アルミナセラミックより
なる長尺状の絶縁基板１の表面に非晶質ガラスペースト
を印刷・焼成して、断面が略円弧状のグレーズ層２が形
成されている。

【００１３】この絶縁基板１上には矩形状の複数の金属
層３が一定の間隔を隔てて形成されている。この金属層
３はＣｒをスパッタリングの薄膜形成手段で成膜し、後
述の発熱ドットに対応するようにエッチングにて後述の
発熱ドットに対応するような位置及び大きさで形成され
ている。そして、絶縁基板１及びグレーズ層２上には、
酸化ルテニウムよりなる複数の抵抗体層４が基板の長手
方向に帯状に延在するように形成されている。これらの
抵抗体層４上には、導体材料としてのＡｌからなる個別
導体５及び共通導体６がそれぞれ対向するように成膜形
成されている。それぞれの個別導体５及び共通導体６間
は導体材料が一定の幅でエッチング除去されて下層の抵
抗体層４が露出された状態になっているので、両導体
５、６間に電圧を印加することにより両導体５、６間の
抵抗体層４より発熱が生じ、発熱ドット７を形成するこ
とになる。そして、個別導体５、共通導体６と抵抗体層
４の露出した部分を覆うように保護層（図示せず）が形
成されて熱印字ヘッドは構成されている。

【００１４】上述の実施例において、薄膜形成手段で形
成される金属層にＣｒを用いたが、Ｎｉ、ＣｏやＴｉ等
を用いても同様の効果が得られる。そして、金属層が形
成された後にグレーズ層が印刷・焼成にて形成されるの
で、グレーズ層の焼成により金属層が溶融しないよう
に、グレーズ層を形成するガラスペーストより融点が高
く、薄膜形成可能な金属材料であればＣｒに特に限定さ
れるものではない。

【００１５】又、上述の実施例において、薄膜形成手段
で形成される金属層は対応する発熱ドットに合わせて独
立して形成されているが発熱ドットが連なる方向に沿っ
て一体に形成してもよい。更に、金属層の大きさは発熱
ドットと略同じ面積に形成されているが、熱印字ヘッド
に要求される印字の速度、精度等の仕様に合わせて金属
層の面積及び厚みを変更することで金属層で反射される
熱エネルギーを調整することができ、従来と同様の外形
寸法及び駆動電圧で異なる仕様の熱印字ヘッドを得るこ
とができるだけでなく、従来の熱印字ヘッドと比較して
その製造工程に大幅な追加を行うことなく安価に製造す
ることもできる。

【００１６】図２（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明
の他の実施例である厚膜型の熱印字ヘッドを示す要部斜
視図及びその平面図であり、アルミナセラミックよりな
る長尺状の絶縁基板１の上面に非晶質ガラスペーストよ
りなるグレーズ層２が塗布・焼成により形成されてい
る。この絶縁基板１とグレーズ層２との間に金属層３が
厚膜形成手段で形成されている。この金属層３は後述の
抵抗体層４に対応する位置及び幅で金ペーストを印刷・
焼成して絶縁基板１の長手方向に沿って帯状に且つ断面
が略矩形状に形成されている。

【００１７】そして、金ペーストよりなる導体材料を印
刷・焼成して個別導体５と共通導体６が形成されてい
る。この共通導体６には個別導体５と交互に隣接するよ
うに櫛歯状部６ａが形成されている。共通導体の櫛歯状
部６ａと個別導体５とを橋絡するように酸化ルテニウム
よりなる抵抗体層４が形成されている。この抵抗体層４
には個別導体５と共通導体６が接続されており、１つの
個別導体５と隣接する２つの共通導体の櫛歯状部６ａの
間に電圧を印加することで抵抗体層４に発熱が生じ、発
熱ドット７を形成することになる。そして、抵抗体層
４、個別導体５と共通導体６を覆うように保護層（図示
せず）が形成されて熱印字ヘッドは構成されている。

【００１８】上述の実施例において、厚膜形成手段で形
成される金属層に金を用いたが、銀、銅等を用いても同
様の効果が得られる。そして、金属層が形成された後に
グレーズ層が塗布・焼成により形成されるので、グレー
ズ層の焼成により金属層が溶融しないように、グレーズ
層を形成するガラスペーストより融点が高く、厚膜形成
可能な金属材料であれば金に特に限定されるものではな
い。

【００１９】又、上述の実施例において、厚膜形成手段
で形成される金属層は絶縁基板の長手方向に沿って一体
に形成されているが、前述の薄膜形成手段で形成された
金属層の様に各発熱ドットの大きさに対応するように独
立して形成しても良い。更に、グレーズ層に非晶質ガラ
スペーストを用いたが、耐熱性樹脂を用いても良く、耐
熱性樹脂を用いた場合、グレーズ層を形成する際の温度
がガラスを用いた場合に比べて低くなるので、金属層に
用いる金属材料に要求される融点が低くなり、金属層に
用いられる金属材料への条件が少なくなり様々な材料を
用いることができる。

【００２０】本発明において、薄膜型の熱印字ヘッドに
薄膜形成手段で形成した金属層、厚膜型の熱印字ヘッド
に厚膜形成手段で形成した金属層を組み合わせたが、グ
レーズ層の焼成で溶融しない金属材料であればよく、薄
膜型の熱印字ヘッドに厚膜形成手段で形成した金属層、
厚膜型の熱印字ヘッドに薄膜形成手段で形成した金属層
の組み合わせでも同様の効果が得られる。

【００２１】尚、本発明は上述の実施例に記載の形成方
法、形状及び材料等の構成に特に限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱印字ヘッドの一実施例を示す説明図

【図２】本発明の熱印字ヘッドの他の実施例を示す説明
図

【図３】従来の熱印字ヘッドを示す説明図

【図４】従来の熱印字ヘッドを示す説明図

【符号の説明】

１・・・・絶縁基板 ２・・・・グレーズ層 ３・・・・金属層 ４・・・・抵抗体層 ５・・・・個別導体 ６・・・・共通導体 ７・・・・発熱ドット １０・・・絶縁基板 １１・・・グレーズ層 １２・・・抵抗体層 １３・・・個別導体 １４・・・共通導体 １５・・・発熱ドット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上に形成されたグレーズ層と、
   前記グレーズ層上に形成された抵抗体層と、前記グレー
   ズ層上で対向するように形成された共通導体と複数の個
   別導体と、前記隣接する個別導体と共通導体とにより前
   記抵抗体層に画成される発熱ドットと、を有する熱印字
   ヘッドであって、 前記絶縁基板と前記グレーズ層との間に金属層が前記発
   熱ドットに対応するように形成されていることを特徴と
   する熱印字ヘッド。
2. 【請求項２】 絶縁基板とグレーズ層との間の金属層が
   グレーズ層を形成する材料より高い融点の金属で形成さ
   れたことを特徴とする請求項１に記載の熱印字ヘッド。