JPS62105643A - サ−マルヘツド - Google Patents

サ−マルヘツド

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JPS62105643A
JPS62105643A JP60245426A JP24542685A JPS62105643A JP S62105643 A JPS62105643 A JP S62105643A JP 60245426 A JP60245426 A JP 60245426A JP 24542685 A JP24542685 A JP 24542685A JP S62105643 A JPS62105643 A JP S62105643A
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JP
Japan
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layer
insulating substrate
glass
substrate
thermal head
Prior art date
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Pending
Application number
JP60245426A
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English (en)
Inventor
Takehiro Takojima
武広 蛸島
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Priority to US06/926,370 priority patent/US4713671A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads
    • B41J2/33505Constructional details
    • B41J2/33525Passivation layers
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/10Heated recording elements acting on heatsensitive layers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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】 「技術分野」 本発明は、サーマルプリンタに用いるサーマルヘッドに
関し、特にガラスグレーズ層の構造の改善に関する。
「従来技術およびその問題点」 サーマルプリンタに搭載するサーマルヘッドは、例えば
複数個の発熱抵抗素子を同一基板上に直線的に配列し、
情報に従い、この発熱抵抗妻子を通電加熱させて感熱記
録紙に発色記録させ、あるいはインクリボンを介して佳
通紙に転写記録するために用いられる。
従来、サーマルヘッドとしては、例えば第4図に示すよ
うに、アルミナ等の絶縁性基板l上に、ガラスグレーズ
層2を部分的に形成し、さらにその上に、Ta、Nなど
からなる発8抵抗体層3、A1、旧などからなる給電用
導体層4 、5iQ2などからなる酸化防止層5 、 
Ta205などからなる耐摩耗層Bを順次請書して製造
していた。この場合、給電用導体層4は、複数の個別電
極と、共通電極とにパターン化されて、それらの間に発
熱部Aを形成するようになっている。なお、発熱部Aは
、ガラスグレーズ層2によって突出した部分に形成され
ており、これによって記録用紙あるいはインクリボンと
の接触性を良好にしている。
近年、サーマルヘッドにおいては、表面のラフな用紙に
も記録できること、高速記録を可能とすることなどが求
められており、これらを実現するためには1発熱部の伝
熱性を良好にして、熱効率を高めることが要求される。
また、発熱部の温度の立ち上がりが速く、かつ、最高温
度に達した後の立下がりが速いという特性が求められる
従来のサーマルヘッドにおいて、絶縁性基板1上にガラ
スグレーズ層2を形成する場合、ガラスフリットとバイ
ンダーとを混合したペーストを絶縁性基板1上に印刷塗
布して焼成することにより行なっていた。しかしながら
、上記ペーストは。
絶縁性基板l上に塗布したとき、表面張力によって横方
向に広がってしまい、発熱部Aを効果的に突出させるこ
とができなかった。すなわち、ガラスグレーズ層2は、
高さhが40Bm程度、横方向の幅賛が500〜700
 IJ、m程度であり、実際には極めて偏平なものとな
っていた。このため1発熱部Aの接触性を改善する効果
が乏しく、熱効率を充分に高めることができなかった。
また、ガラスグレーズR2の幅を狭く限定することによ
り、発熱部Aのみを効果的に突出させることも考えられ
るが、その場合、次のような問題点がある。すなわち、
ガラスグレーズ層2は1発熱部^を突出させて接触性を
良好にする働きもあるが、その他に発熱温度を上げるた
めの蓄熱作用を行なう働きもある0発熱部Aで発生する
熱があまりにも速く絶縁性基板1@に伝熱し、放熱され
てしまうと、発熱部Aの温度を充分に高めることができ
ないからである。このため、ガラスグレーズ層2はある
程度の熱容量を有することが必要とされるのであるが、
その一方で、発熱部が所定の温度まで上昇した後には速
やかに温度が下がることが望まれることになる。
「発明の目的」 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、記録
用紙やインクリボンに対する発熱部の接触性を良好にし
、かつ、発熱部の温度の立ち上がりおよび立ち下がりを
速くするようにしたサーマルヘッドを提供することにあ
る。
「発明の構成」 本発明によるサーマルヘッドは、絶縁性基板上に、ガラ
スグレーズ層と、発熱抵抗体層と、給電用導体層と、保
護層とを備え、前記ガラスグレーズ層は、前記絶縁性基
板に下部を埋め込まれ、上部が前記絶縁性基板表面より
隆起した状態に形成されており、かつ、前記ガラスグレ
ーズ層の下面に接触して金属層が配置されていることを
特徴とする。
このように、ガラスグレーズ層は、前記絶縁性基板に下
部を埋め込まれ、上部が前記絶縁性基板表面より隆起し
た状態に形成されているので、ガラスグレーズ層の幅を
狭く限定しても所定量の体積を確保することができる。
したがって、発熱部を効果的に突出させて記録用紙やイ
ンクリボンとの接触性を良好にできると共に、発熱温度
を上げるために必要とされる熱容量も確保することがで
きる。また、ガラスグレーズ層の下面に接触して金属層
が配置されているので、発熱部が所定温度に上昇した後
は、伝熱性の良い金属層を通して放熱がなされ1発熱部
の温度の立ち下がりも良好となる。したがって、本発明
のサーマルヘッドは、熱効率が良く、高速応答性に優れ
ている。
本発明の好ましい態様によれば、前記ガラスグレーズ層
の下面に接触する金属層は、前記絶縁性基板の下面全体
に連続して形成されるにれにより、ガラスグレーズ層よ
り金属層に伝熱された熱は、絶縁性基板の下面全体から
放熱されるので、発熱部の温度の立ち下がり速度をより
速くすることができる。このような構造として、より具
体的には、絶縁性基板に形成した透孔の底部に、銅など
の金属ブロックを挿入してろう付けし、かつ、絶縁性基
板の下面に金属層を形成し、前記金属ブロックを前記金
属層に接合した構造や、あるいは絶縁性基板に透孔を形
成し、絶縁性基板の下面にこの透孔をも覆う金属層を設
けた構造などが採用できる。
本発明のさらに好ましい態様によれば、前記ガラスグレ
ーズ層は、高融点ガラスをそれより融点の低い低融点ガ
ラスにより前記絶縁性基板に接着して形成される。これ
によれば、あらかじめ成形された高融点ガラスを骨格と
するので、発熱部をより突出させた構造とすることがで
きる。このような構造は、より具体的には、絶縁性基板
に透孔を形成し、この透孔内に高融点ガラスからなる棒
材を挿入し、この棒材を低融点ガラスによって絶縁性基
板に接着することにより形成される。高融点ガラスとし
ては、石英ガラスが好ましいが、その他、Si、 AI
の比率の多い酸化物からなる珪酸系の高融点ガラスであ
ればいずれも使用できる。また、低融点ガラスは上記高
融点ガラスよりも相対的に融点の低いガラスであればよ
い、なお、この際に少なくとも発熱部は低融点ガラスで
覆われていない方が好ましい0発熱部は数百℃〜500
″C近くなるので、低融点ガラスのガラス転移点具」二
となる場合があり得るからである。
本発明のサーマルヘッドの層構成は、特に限定されない
が、例えば絶縁性基板の所定部分に上記ガラスグレーズ
層を形成した後、それらの−にに、発熱抵抗体層、給電
用導体層、酸化防止層、耐摩耗層を順次積層した構成な
どが採用できる。
「発明の実施例」 第1図には、本発明によるサーマルヘッドの一実施例が
示されている。
このサーマルヘッドでは、アルミナ等からなる絶縁性基
板1の所定箇所(発熱部を設ける部分)にm長い透孔7
が形成され、ガラスグレーズ層2が、この透孔7内に充
填されると共に絶縁性基板lの上面より隆起するように
形成されている。ガラスグレーズ層2の幅は200 u
、ta程度とされている。なお、ガラスグレーズ層2の
幅は、発熱ドツト部の長子寸法+α(α=10〜30μ
■)が好ましい、したがって1例えば24ドツト、32
ドツトの場合には、200 grs以下、さらには10
0〜150 uLm程度が好ましい。また、絶縁性基板
lの下面には上記透孔7をも覆う金属層8が形成され、
金属層8はガラスグレーズ層2の下面に接触している。
なお、金属層8としては、アルミニウム、銅等の金属シ
ートを貼り付けたもの、金属を真空蒸着、スパッタリン
グ等により成膜したものなどが採用できる。
そして、これらの層上には、Ta205からなるアンダ
ーニート層9が形成され、その上にTa2Nからなる発
熱抵抗体N3が厚さ0.05gmで形成されている0発
熱抵抗体層3上には、A1膜からなる厚さ1.5 w道
の給電用導体層4が形成されている。この給電用導体層
4は1個別電極と共通電極とにパターンエツチングされ
、それらの間隙に発熱抵抗体層3のみからなる発熱ドツ
ト部が設けられている。給電用導体層4上には、5iQ
2からなる厚さ2Bmの酸化防止層5が形成され、さら
に、酸化防止層5上には、Ta205からなる耐摩耗層
6が厚さ5 JLraで形成されている。これらの各層
は、いずれもスパッタリングや真空蒸着によって形成す
ることができる。
このサーマルヘッドでは、ガラスグレーズ層2の幅を約
200 IJ、mと細くしたので、発熱部Aの部分を効
果的に突出させることができ、記録用紙あるいはインク
リボンへの接触性を良好にして熱効率を高めることがで
きる。また、ガラスグレーズ層2が透孔7内に充填され
ているので、熱容量が充分に確保でき発熱温度の立ち」
二がりを速くすることができる。さらに、ガラスグレー
ズ層2の下面が金属層8に接触しているので、発熱温度
が上昇した後の立ち下がりも速くなる。したがって、高
速応答が可能となる。
第2図には、本発明のサーマルへラドの他の実施例が示
されている。なお、第1図と同一構成の部分には同符合
を付し、その説明を省略する。
このサーマルヘッドにおいては、絶縁性基板lに形成さ
れた透孔7内に、銅ブロー2り8aが挿入され、ろう付
けなどの手段で絶縁性基板1に固着されている。また、
絶縁性基板lの下面には金属層8bが形成され、この金
属層8bは、透孔7を覆うと共に銅ブロック8aに接合
されている。そして、透孔7内には、石英ガラスからな
る丸棒2aが挿入配置され、この丸棒2aは低融点ガラ
ス2bによって絶縁性基板lに固着されている。この場
合、丸棒2aは、透孔7内から絶縁性基板lの上部に断
面円弧状に突出するように配置されている。そして、丸
棒2aおよび低融点ガラス2bによるガラスグレーズ層
2が構成され、このガラスグレーズ層2の下面は銅ブロ
ック8aに接触している。このサーマルヘッドにおいて
は、ガラスグレーズ層2に石英ガラスからなる丸棒2a
を用いるので、発熱部Aをより突出させて接触性を良好
にすることができる。
第3図には1本発明のサーマルへラドのさらに他の実施
例が示されている。なお、第1図と同一構成の部分には
同符合を付し、その説明を省略する。
このサーマルヘッドにおいては、絶縁性基板lに透孔7
が形成され、絶縁性基板1の下面に多層配線基板8cが
貼り付けられている。そして、第2図の場合と同様に、
透孔7内には石英ガラスからなる丸棒2aが挿入配置さ
れ、この丸棒2aは低融点ガラス2bによって絶縁性基
板1に固着されてガラスグレーズ層2を構成している。
そして、この実施例の場合、ガラスグレーズ層2の下面
は多層配線基板8Cに接触している。したがって、発熱
部Aの発熱後の熱は、多層配線基板8Gの導体層を通し
て外部に放熱される。
「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、ガラスグレーズ
層が、絶縁性基板に下部を埋め込まれ、上部が絶縁性基
板表面より隆起した状態に形成されいるので、発熱部を
効果的に突出させて、記録用紙やインクリボンに対する
接触性を良好にし、熱効率を向上させることができる。
また、ガラスグレーズ層の下面に接触して金属層が配置
されているので、発熱部の温度が上昇した後の立ち下が
りを速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるサーマルへラドの一実施例を示す
部分断面図、第2図は本発明によるサーマルヘッドの他
の実施例を示す部分断面図、第3図は本発明によるサー
マルヘッドのさらに他の実施例を示す部分断面図、第4
図は従来のサーマルヘッドの一例を示す部分断面図であ
る。 図中、1は絶縁性基板、2はガラスグレーズ層、2aは
石英ガラスの丸棒、2bは低融点ガラス、3は発熱抵抗
体層、4は給電用導体層、5は酸化防止層、6は耐摩耗
層、8は金属層、8aは銅ブロック、8bは金属層、8
cは多層配線基板、Aは発熱部である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板上に、ガラスグレーズ層と、発熱抵抗
    体層と、給電用導体層と、保護層とを備えたサーマルヘ
    ッドにおいて、前記ガラスグレーズ層は、前記絶縁性基
    板に下部を埋め込まれ、上部が前記絶縁性基板表面より
    隆起した状態に形成されており、かつ、前記ガラスグレ
    ーズ層の下面に接触して金属層が配置されていることを
    特徴とするサーマルヘッド。
  2. (2)特許請求の範囲第1項において、前記ガラスグレ
    ーズ層の下面に接触する金属層は、前記絶縁性基板の下
    面全体に連続して形成されているサーマルヘッド。
  3. (3)特許請求の範囲第1項または第2項において、前
    記ガラスグレーズ層は、高融点ガラスをそれより融点の
    低い低融点ガラスにより前記絶縁性基板に接着して形成
    されているサーマルヘッド。
JP60245426A 1985-11-01 1985-11-01 サ−マルヘツド Pending JPS62105643A (ja)

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