JPH1199682A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発熱抵抗体列の両端域では熱がグレーズ層内に
蓄積されにくく、全ての発熱抵抗体を同時に発熱させる
と、発熱抵抗体列の両端域では中央域に比べてサーマル
ヘッドの表面温度が低くなって印画の濃度むらが形成さ
れていた。 【解決手段】絶縁基板１上にグレーズ層２を帯状に被着
させるとともに、該グレーズ層２上に、複数の発熱抵抗
体３を一定の間隔で直線状に配列してなる発熱抵抗体列
を被着させたサーマルヘッドにおいて、前記グレーズ層
２の長さ方向の両端部に断面円弧状の突出部２ａを形成
し、該突出部２ａの頂部に前記発熱抵抗体列の両端に位
置する発熱抵抗体３を配置させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワードプロセッサや
ファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサー
マルヘッドの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、例えば、アル
ミナセラミックス製の絶縁基板上にガラス等から成るグ
レーズ層を帯状に被着させ、このグレーズ層上に複数個
の発熱抵抗体を直線状に配列させてなる発熱抵抗体列を
前記グレーズ層に沿って被着させた構造を有しており、
かかるサーマルヘッドは前記発熱抵抗体に外部からの電
力を印加し、発熱抵抗体を印画信号に基づいて個々に選
択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感
熱紙等の記録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を
形成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】尚、前記グレーズ層はその上面に被着され
る発熱抵抗体の発する熱を適当な温度となるように蓄積
及び放散し、サーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持
するためのものであり、このグレーズ層を例えばガラス
により形成する場合は、所定のガラスペーストを従来周
知のスクリーン印刷等によって絶縁基板の上面に帯状に
印刷・塗布し、これを高温で焼き付けることによって所
定の厚み（１５〜７０μｍ）に形成される。このとき、
前記グレーズ層は発熱抵抗体列の被着領域にわたってそ
の厚みが略一定（±１μｍ以内）となるように形成され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドによれば、隣接する発熱抵抗体の発
熱による影響度の相違などから、印画時、発熱抵抗体列
の中央域では発熱抵抗体の発した熱がグレーズ層内に蓄
積され易いのに対し、発熱抵抗体列の両端域では熱がグ
レーズ層内に蓄積されにくいという傾向がある。このた
め、全ての発熱抵抗体を同時に発熱させると、発熱抵抗
体列の両端域では中央域に比べてサーマルヘッドの表面
温度が低くなってしまい、その結果、記録媒体に印画の
濃度むらが形成される欠点を有していた。特に、このサ
ーマルヘッドをシリアル型のサーマルプリンタ（記録紙
に対してサーマルヘッドを左右に移動させて１行毎に印
画を行う記録方式のサーマルプリンタ）に適用する場合
は、上述の欠点に起因して各行間の境界部分で白すじが
目立ち、印画品質が極端に劣化していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、絶縁基
板上にグレーズ層を帯状に被着させるとともに、該グレ
ーズ層上に、複数の発熱抵抗体を一定の間隔で直線状に
配列してなる発熱抵抗体列を被着させたサーマルヘッド
において、前記グレーズ層は長さ方向の両端部に断面円
弧状の突出部を形成し、該突出部の頂部に前記発熱抵抗
体列の両端に位置する発熱抵抗体を配置せしめたことを
特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明のサーマルヘッドの一
形態を示す平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図、図３
は図１のサーマルヘッドをシリアル型のサーマルプリン
タに適用した場合の使用例を示す断面図であり、１は絶
縁基板、２はグレーズ層、３は発熱抵抗体である。

【０００７】前記絶縁基板１はアルミナセラミックス等
の電気絶縁性材料によって四角形状を成すように形成さ
れており、その上面で後述するグレーズ層２や発熱抵抗
体３、電極４，５等を支持するための支持母材としての
作用を為す。

【０００８】前記絶縁基板１は、例えばアルミナセラミ
ックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等
のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドクタ
ーブレード法やカレンダーロール法等を採用することに
よってセラミックグリーンシートを形成し、しかる後、
前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加
工するとともに高温で焼成することによって製作され
る。

【０００９】またこのような絶縁基板１の上面には、長
さ方向の両端部に円弧状の突出部２ａを有したグレーズ
層２が帯状に被着・形成されている。前記グレーズ層２
は高融点ガラスやポリイミド樹脂などの低熱伝導性材料
により形成されているため、その上面に被着される発熱
抵抗体３の発する熱を適当な温度となるように蓄積及び
放散し、サーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持する
作用を為す。

【００１０】このようなグレーズ層２は、例えば、高融
点ガラスから成る場合、高融点ガラスの粉末に適当な有
機溶剤、有機溶媒を添加混合して得た所定のガラスペー
ストを従来周知のスクリーン印刷等によって絶縁基板上
面の一辺に沿って１５μｍ〜７０μｍの厚みに印刷塗布
し、しかる後、前記ガラスペーストを高温（１０００℃
〜１２００℃）で焼成することによって絶縁基板１の一
辺に沿って被着・形成される。このとき、部分グレーズ
層２の両端部にはガラスペーストの表面張力によって盛
り上がりが形成され、これによってグレーズ層２の両端
部に２つの突出部２ａが形成される。尚、前記グレーズ
層２は、突出部２ａの高さＨが２μｍ〜４μｍとなるよ
うに、また中央域の厚みが略一定（±１μｍ以内）とな
るように形成される。

【００１１】また前記グレーズ層２の上面には、複数の
発熱抵抗体３を一定の間隔（４０μｍ〜１７０μｍ）で
直線状に配列してなる発熱抵抗体列がグレーズ層２に沿
って被着される。

【００１２】前記発熱抵抗体３は窒化タンタル等から成
っており、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているた
め、後述する共通電極４及び個別電極５を介して外部か
らの電力が印加されるとジュール発熱を起こし、記録媒
体Ｍに印画を形成するのに必要な所定の温度（例えば２
００℃〜３５０℃）に発熱する。

【００１３】そして、このような発熱抵抗体列は、その
両端に位置する発熱抵抗体３が前述した突出部２ａの頂
部付近に配置されるようにしてグレーズ層２上に被着さ
れる。このため、突出部２ａの高さＨを発熱抵抗体３へ
の印加電力などに応じて適宜設定しておくことにより、
全ての発熱抵抗体３を同時に発熱させて印画を行う場合
であっても、グレーズ層２内の蓄熱状態を発熱抵抗体列
の被着領域にわたって略等しくなすことができ、これに
よって濃度むらの無い良好な印画を形成することが可能
となる。従って、このようなサーマルヘッドをシリアル
型のサーマルプリンタに用いる場合は、各行間の境界部
分における白すじの発生を皆無となすことができ、印画
品質が改善される。

【００１４】尚、前記発熱抵抗体列は、例えば、窒化タ
ンタル等の電気抵抗材料を従来周知のスパッタリング法
等によって所定の厚み（0.01μｍ〜0.5 μｍ）に被着さ
せ、これを従来周知のフォトリソグラフィー技術を採用
し所定パターンに加工すること、具体的には、複数個の
発熱抵抗体３がグレーズ層２の両端に設けた２つの突出
部２ａ間の領域にわたって直線状に配列されるようにパ
ターン形成される。

【００１５】またこのような発熱抵抗体列の各発熱抵抗
体３には、アルミニウム等の金属材料から成る共通電極
４及び個別電極５がそれぞれ接続され、更に窒化珪素等
から成る保護膜６によって全体を被覆される。前記共通
電極４，個別電極５は前述の発熱抵抗体３にジュール発
熱を起こさせるために必要な所定の電力を印加するため
のものであり、アルミニウム等の金属を、先に述べた発
熱抵抗体３と同様に従来周知のスパッタリング法等によ
って所定の厚みに被着させ、これをフォトリソグラフィ
ー技術等を採用し所定パターンに加工することによって
形成される。

【００１６】また前記保護膜６は、前述した発熱抵抗体
３や共通電極４，個別電極５等を大気中に含まれる水分
等の接触による酸化腐食や記録媒体Ｍの摺接による摩耗
等から保護するためのものであり、窒化珪素等を従来周
知のスパッタリング法等によって発熱抵抗体３等の上面
に 2〜15μｍの厚みに被着させることにより形成され
る。

【００１７】かくして上述したサーマルヘッドは、共通
電極４及び個別電極５間に所定の電力を印加し、発熱抵
抗体３を印画信号に基づいて選択的にジュール発熱させ
るとともに、該発熱した熱を記録媒体Ｍに伝導させ、記
録媒体Ｍに所定の印字画像を形成することによってサー
マルヘッドとして機能する。

【００１８】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。例えば、上述の形態にお
いてはグレーズ層２をその長さ方向にわたって一定の幅
で形成したが、発熱抵抗体列の両端域におけるグレーズ
層２の蓄熱作用をより高くなすために突出部２ａが形成
されるグレーズ層２の両端部の幅を中央部よりも幅広に
なしても良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、発熱
抵抗体列の両端に位置する発熱抵抗体をグレーズ層の両
端に設けた突出部の頂部に配置させたことから、突出部
の高さをグレーズ層の蓄熱特性に応じて適宜設定してお
くことにより、全ての発熱抵抗体を同時に発熱させて印
画を行う場合であっても、グレーズ層内の蓄熱状態を発
熱抵抗体列の被着領域にわたって略等しくすることがで
き、これによって濃度むらの無い良好な印画を形成する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一形態を示す平面図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】図１のサーマルヘッドをシリアル型のサーマル
プリンタに適用した場合の使用例を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・絶縁基板 ２・・・グレーズ層 ２ａ・・突出部 ３・・・発熱抵抗体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上にグレーズ層を帯状に被着させ
   るとともに、該グレーズ層上に、複数の発熱抵抗体を一
   定の間隔で直線状に配列してなる発熱抵抗体列を被着さ
   せたサーマルヘッドにおいて、 前記グレーズ層の長さ方向の両端部に断面円弧状の突出
   部を形成し、該突出部の頂部に前記発熱抵抗体列の両端
   に位置する発熱抵抗体を配置せしめたことを特徴とする
   サーマルヘッド。