JP2000158690A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JP2000158690A
JP2000158690A JP33812798A JP33812798A JP2000158690A JP 2000158690 A JP2000158690 A JP 2000158690A JP 33812798 A JP33812798 A JP 33812798A JP 33812798 A JP33812798 A JP 33812798A JP 2000158690 A JP2000158690 A JP 2000158690A
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JP
Japan
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storage layer
heat storage
heating resistor
thermal head
electrode
Prior art date
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Application number
JP33812798A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Michihiro
利昭 道廣
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form a print dot of sufficient density from the start of writing by heating a heat storage layer itself and setting the temperature thereof at a level suitable for printing so that the majority of heat generated from a heating resistor contributes efficiently to printing. SOLUTION: A heat storage layer 2 is applied in stripe onto an insulating substrate 1 and a plurality of heating resistors are arranged linearly thereon. Each heating resistor has one end connected with a common electrode 5a and the other end connected with a ground electrode 5c through a discrete electrode and a driver IC. The heating resistors are heated selectively while carrying a recording medium thereon thus forming a print. In such a thermal head, the heat storage layer 2 is formed of glass having electric resistivity of 250-3000 μΩcm under normal temperature and connected, respectively, with the common electrode 5a and the ground electrode 5c at the opposite ends in the longitudinal direction thereof. The heat storage layer 2 is heated by conducting these electrode 5a-5c.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
ーマルヘッドに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head incorporated as a printer mechanism for a word processor, a facsimile, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のサーマルヘッドは、例えば図5に
示す如く、アルミナセラミックス等から成る絶縁基板11
の上面に断面山状の蓄熱層12を被着させるとともに該蓄
熱層12の頂部付近に複数個の発熱抵抗体13を被着・配列
し、これら発熱抵抗体13の各一端に共通電極14a を接続
し、各他端に個別電極14b 及びドライバーIC15を介し
てグランド電極14c を接続した構造を有しており、前記
ドライバーIC15の駆動に伴って共通電極14a 及び個別
電極14b 間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体13を個々
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。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, for example, a conventional thermal head has an insulating substrate 11 made of alumina ceramics or the like.
A heat storage layer 12 having a mountain-shaped cross section is attached to the upper surface of the heat storage layer, and a plurality of heating resistors 13 are attached and arranged near the top of the heat storage layer 12, and a common electrode 14a is provided at one end of each of the heating resistors 13. It has a structure in which a ground electrode 14c is connected to each other end via an individual electrode 14b and a driver IC 15, and a predetermined power is applied between the common electrode 14a and the individual electrode 14b with the driving of the driver IC 15. By applying the applied heat, the heating resistors 13 are individually selectively heated to generate Joule heat, and the generated heat is conducted to a recording medium such as thermal paper to form a predetermined print on the recording medium, thereby functioning as a thermal head.

【0003】尚、前記ドライバーIC15の回路形成面に
はスイッチング素子及びロジック回路が発熱抵抗体13に
対応して設けられており、前記スイッチング素子を個別
電極14b とグランド電極14c との間に接続し、これを外
部からの印画データに基づいてオン・オフさせることに
よって各発熱抵抗体13への通電を制御するようになって
いる。
A switching element and a logic circuit are provided on the circuit forming surface of the driver IC 15 so as to correspond to the heating resistor 13. The switching element is connected between the individual electrode 14b and the ground electrode 14c. By turning this on and off on the basis of print data from the outside, energization to each heating resistor 13 is controlled.

【0004】また前記蓄熱層12は、印画動作中、発熱抵
抗体13の発する熱を蓄積及び放散することによってサー
マルヘッドの熱応答特性を良好に保つためのものであ
り、該蓄熱層12は耐熱性及び低熱伝導性を兼ね備えた電
気絶縁性材料、例えばガラスやポリイミド樹脂等で形成
するようにしていた。
The heat storage layer 12 is for keeping the thermal response characteristics of the thermal head good by accumulating and dissipating the heat generated by the heat generating resistor 13 during the printing operation. It is made of an electrically insulating material having both heat conductivity and low thermal conductivity, for example, glass or polyimide resin.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のサーマルヘッドによれば、これから印画を開始
しようとする際、蓄熱層12の温度は室温とほぼ等しくな
っていることが多く、この状態から印画を始めると、最
初は発熱抵抗体13の発した熱の多くが蓄熱層12側に吸収
されて、印画にはあまり寄与されない。そのため、印画
を開始してから蓄熱層12がある程度温まるまでの期間
(所謂、書き始めの期間)は十分な濃さの印画ドットを
形成することができず、印画が不鮮明なものとなる欠点
を有していた。
However, according to the above-described conventional thermal head, when printing is to be started, the temperature of the heat storage layer 12 is almost equal to room temperature in many cases. When printing is started, initially, much of the heat generated by the heating resistor 13 is absorbed by the heat storage layer 12 side, and does not contribute much to printing. For this reason, during the period from the start of printing until the heat storage layer 12 warms to some extent (so-called writing start period), it is not possible to form printing dots of a sufficient density, and the printing becomes unclear. Had.

【0006】そこで上記欠点を解消するために、書き始
めの期間における発熱抵抗体13の発熱量が大となるよう
に発熱抵抗体13への印加電力を制御することが提案され
ている。
In order to solve the above-mentioned drawback, it has been proposed to control the power applied to the heating resistor 13 so that the heating value of the heating resistor 13 during the writing start period is increased.

【0007】ところが、このような印加電力の制御を行
なうには、過去の印画情報を記憶しておくためのメモリ
等が必要となることから、サーマルヘッドの制御回路等
が複雑化及び大型化する欠点があり、またかかる制御は
次ラインの印画を行なったときの温度状態を過去の印画
情報から推測して行なうものであり、そのため、精度が
比較的低く、十分な印画品質を得るには至っていない。
However, such control of the applied power requires a memory or the like for storing past printing information, so that the control circuit and the like of the thermal head become complicated and large. There is a drawback, and such control is performed by estimating the temperature state at the time of printing the next line from past printing information, so that accuracy is relatively low and sufficient printing quality is obtained. Not in.

【0008】[0008]

【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
板上に蓄熱層を帯状に被着させるとともに、該蓄熱層上
に複数個の発熱抵抗体を直線状に配列させ、該各発熱抵
抗体の一端を共通電極に、他端を個別電極及びドライバ
ーICを介してグランド電極に接続して成り、記録媒体
を前記発熱抵抗体上に搬送しながら発熱抵抗体を選択的
に発熱させることにより印画を形成するサーマルヘッド
であって、前記蓄熱層を常温における電気抵抗率が25
0〜3000μΩcmのガラスにより形成するとともに
該蓄熱層の長手方向の一端に前記共通電極を、他端に前
記グランド電極を接続し、これら電極間に通電して前記
蓄熱層を発熱させるようにしたことを特徴とするサーマ
ルヘッド。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks. A thermal head according to the present invention has a heat storage layer formed in a strip shape on an insulating substrate and a plurality of heat storage layers formed on the heat storage layer. A plurality of heating resistors arranged linearly, one end of each heating resistor connected to a common electrode, and the other end connected to a ground electrode via an individual electrode and a driver IC. A thermal head for forming a print by selectively causing a heating resistor to heat while being transported upward, wherein the thermal storage layer has an electrical resistivity of 25 at room temperature.
The common electrode is connected to one end in the longitudinal direction of the heat storage layer and the ground electrode is connected to the other end of the heat storage layer, and the heat storage layer is heated by applying a current between these electrodes. A thermal head characterized by the following.

【0009】また本発明のサーマルヘッドは、前記蓄熱
層の抵抗温度係数(TCR)が1×10-6/℃以上であ
ることを特徴とするものである。
The thermal head according to the present invention is characterized in that the thermal storage layer has a temperature coefficient of resistance (TCR) of 1 × 10 −6 / ° C. or more.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明のサーマルヘッドを
添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一
形態に係るサーマルヘッドの断面図、図2は図1のサー
マルヘッドに使用される絶縁基板の平面図、図3は図2
のA部拡大図、図4は図2のB部拡大図であり、1 は絶
縁基板、2 は蓄熱層、3 は電気絶縁層、4 は発熱抵抗
体、5aは共通電極、5bは個別電極、5cはグランド電極、
6 はドライバーICである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a thermal head according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal head according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of an insulating substrate used in the thermal head of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a portion A of FIG. 2, FIG. 4 is an enlarged view of a portion B of FIG. 2, 1 is an insulating substrate, 2 is a heat storage layer, 3 is an electric insulating layer, 4 is a heating resistor, 5a is a common electrode, and 5b is an individual electrode. , 5c is the ground electrode,
6 is a driver IC.

【0011】前記絶縁基板1 は厚み0.5〜1.5mm
程度のアルミナセラミックス等から成り、その上面で後
述する蓄熱層2 や電気絶縁層3 ,発熱抵抗体4 等を支持
するための支持母材として機能する。
The insulating substrate 1 has a thickness of 0.5 to 1.5 mm.
The upper surface thereof functions as a supporting base material for supporting a heat storage layer 2, an electric insulating layer 3, a heating resistor 4, and the like, which will be described later.

【0012】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
・混合して泥漿状にな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、
該グリーンシートを所定形状に打ち抜いて高温で焼成す
ることにより製作される。
When the insulating substrate 1 is made of, for example, alumina ceramics, an appropriate organic solvent and a suitable solvent are added to and mixed with a ceramic raw material powder such as alumina, silica, magnesia, etc. A ceramic green sheet is formed by using a blade method or a calendar roll method, and then
It is manufactured by punching the green sheet into a predetermined shape and firing at a high temperature.

【0013】また前記絶縁基板1 の上面には断面山状の
蓄熱層2 が帯状に被着されており、該蓄熱層2 の頂部付
近には電気絶縁層3 を介して発熱抵抗体列4aが配設され
ている。
On the upper surface of the insulating substrate 1, a heat storage layer 2 having a mountain-shaped cross section is attached in a strip shape. Near the top of the heat storage layer 2, a heating resistor array 4a is formed via an electric insulating layer 3. It is arranged.

【0014】前記蓄熱層2 は所望の耐熱性を備えたガラ
スにより形成されており、1.0×10-3〜5.0×1
-3cal/cm・sec・℃の熱伝導率を有している
ため、印画動作時、発熱抵抗体4 の発する熱を蓄積及び
放散してサーマルヘッドの熱応答特性を良好に保つ作用
を為す。
The heat storage layer 2 is formed of glass having a desired heat resistance, and is 1.0 × 10 −3 to 5.0 × 1.
Since it has a thermal conductivity of 0 −3 cal / cm · sec · ° C., it functions to accumulate and dissipate the heat generated by the heating resistor 4 during the printing operation, thereby maintaining a good thermal response characteristic of the thermal head. Do

【0015】また前記蓄熱層2 は、前述した如く、断面
山状をなすように形成されていることから、その上に配
される発熱抵抗体列4aを上方に突出させて記録媒体に対
する押圧力(印圧)を有効に高める作用も為す。
Since the heat storage layer 2 is formed to have a mountain-like cross section as described above, the heating resistor array 4a disposed thereon is projected upward to press the recording medium against the recording medium. (Printing pressure) is also effectively increased.

【0016】そして前記蓄熱層2 は、常温における電気
抵抗率が250〜3000μΩcmとなるように、その
内部にAg(銀)やTi(チタン),Cr(クロム)等
の金属微粒子が5〜40重量%だけ含有されており、し
かも抵抗温度係数(TCR)が正の値に、具体的には2
×10-3/℃以上の値に設定されている。
The heat storage layer 2 contains 5 to 40% by weight of metal fine particles such as Ag (silver), Ti (titanium) and Cr (chromium) so that the electrical resistivity at room temperature is 250 to 3000 μΩcm. %, And has a positive temperature coefficient of resistance (TCR), specifically 2
It is set to a value of × 10 −3 / ° C. or more.

【0017】従って前記蓄熱層2 は、その長手方向の両
端に接続される共通電極5a及びグランド電極5cを介して
所定の電圧が印加されると、そのTCRに応じてジュー
ル発熱を起こし、該蓄熱層2 の保温状態を自らの発熱に
よって変化させるようになっている。
Therefore, when a predetermined voltage is applied to the heat storage layer 2 via the common electrode 5a and the ground electrode 5c connected to both ends in the longitudinal direction, the heat storage layer 2 generates Joule heat according to its TCR, and The heat retention state of the layer 2 is changed by its own heat generation.

【0018】即ち、前記蓄熱層2 のTCRが正の値に設
定されている場合、印画開始直後等の蓄熱層2 が十分に
温まっていない状態では蓄熱層2 の発熱量が1Wと比較
的多くても、印画開始からある程度時間が経過して蓄熱
層2 が例えば75℃〜80℃の温度に温まると、蓄熱層
2 の電気抵抗値が上昇して通電量が減少し、蓄熱層2の
発熱量も減少する。
That is, when the TCR of the heat storage layer 2 is set to a positive value, the heat generation amount of the heat storage layer 2 is relatively large at 1 W when the heat storage layer 2 is not sufficiently warm, for example, immediately after the start of printing. However, when the heat storage layer 2 has warmed to a temperature of, for example, 75 ° C. to 80 ° C. after some time has elapsed from the start of printing, the heat storage layer 2
2, the electric resistance value increases, the amount of electricity decreases, and the heat value of the heat storage layer 2 also decreases.

【0019】従って、これから印画を開始しようとする
際に蓄熱層2 の温度が室温とほぼ等しかったとしても、
蓄熱層2 を事前に上述の如く発熱させて蓄熱層2 の温度
を印画に適した温度に設定することができ、これにより
発熱抵抗体4 の発する熱の多くを印画に効率良く寄与さ
せて所謂書き始めから十分な濃さの印画ドットを形成す
ることができる。
Therefore, even if the temperature of the heat storage layer 2 is almost equal to the room temperature when printing is to be started,
By causing the heat storage layer 2 to generate heat in advance as described above, the temperature of the heat storage layer 2 can be set to a temperature suitable for printing, thereby efficiently contributing much of the heat generated by the heating resistor 4 to printing, so-called Printing dots of sufficient density can be formed from the start of writing.

【0020】また蓄熱層2 が十分に温まっている状態で
は、TCRが2×10-3/℃以上であれば、温度検出素
子を利用した制御回路等を用いて蓄熱層2 への通電量を
制御しなくても、蓄熱層2 への通電量が上述の如く自然
に減少するため、蓄熱層2 の温度が過度に高温となるの
を有効に防止することができる。
In a state where the heat storage layer 2 is sufficiently warmed, if the TCR is 2 × 10 −3 / ° C. or more, the amount of electricity supplied to the heat storage layer 2 is controlled by using a control circuit or the like using a temperature detecting element. Even without control, the amount of electricity supplied to the heat storage layer 2 naturally decreases as described above, so that the temperature of the heat storage layer 2 can be effectively prevented from becoming excessively high.

【0021】よってサーマルヘッドの蓄熱層2 を印画に
最適な温度状態に維持して、記録媒体に常に鮮明で、且
つ良好な印画を形成することが可能となる。
Therefore, the thermal storage layer 2 of the thermal head can be maintained at a temperature optimum for printing, and a clear and excellent print can always be formed on a recording medium.

【0022】かかる蓄熱層2 は、例えばガラス粉末及び
Ag粉末に有機溶媒、溶剤を添加・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1 の上面に帯状に印刷・塗布し、しかる後、こ
れを500〜800℃の温度で焼き付けることによって
幅1.0〜3.0mm、高さ50〜100μmの断面山
状をなすように被着・形成される。
The heat storage layer 2 is formed by, for example, printing a predetermined glass paste obtained by adding and mixing an organic solvent and a solvent to glass powder and Ag powder on the upper surface of the insulating substrate 1 by screen printing or the like. It is applied and then baked at a temperature of 500 to 800 [deg.] C. to form a mountain having a cross section of 1.0 to 3.0 mm in width and 50 to 100 [mu] m in height.

【0023】また一方、前記蓄熱層2 の頂部付近に配さ
れる発熱抵抗体列4aは、例えば300dpiのドット密
度で直線状に配列された複数個の発熱抵抗体4 によって
構成されている。
On the other hand, the heating resistor array 4a arranged near the top of the heat storage layer 2 is constituted by a plurality of heating resistors 4 arranged linearly at a dot density of, for example, 300 dpi.

【0024】前記発熱抵抗体4 はその各々がTaSiO
2 やTiSiO2 ,TiCSiO2等の電気抵抗材料
(体積固有抵抗:100μΩcm以上)により形成され
ており、その一端には共通電極5aが、他端には個別電極
5b及びドライバーIC6 を介してグランド電極5cが電気
的に接続される。
The heating resistors 4 are each made of TaSiO.
2 or TiSiO 2, TiCSiO 2 like the electrical resistance material (volume resistivity: 100Myuomegacm higher) are formed by the common electrode 5a on one end, the other end individual electrode
The ground electrode 5c is electrically connected via the driver IC 6 and the driver 5b.

【0025】前記共通電極5aには外部電源のプラス側
(電位:24V)の端子が、前記グランド電極5cには外
部電源のマイナス側(電位:0V)の端子がそれぞれ接
続されるようになっており、個別電極5b−グランド電極
5c間にはドライバーIC6 のスイッチング素子が接続さ
れる。即ち、発熱抵抗体4 ,個別電極5b及びスイッチン
グ素子は、先に述べた蓄熱層2 と並列接続された形とな
っている。
The common electrode 5a is connected to a positive terminal (potential: 24 V) of an external power supply, and the ground electrode 5c is connected to a negative terminal (potential: 0 V) of the external power supply. And individual electrode 5b-ground electrode
The switching element of the driver IC 6 is connected between 5c. That is, the heating resistor 4, the individual electrode 5b, and the switching element are connected in parallel with the above-described heat storage layer 2.

【0026】また前記ドライバーIC6 の回路形成面に
は、スイッチング素子及びロジック回路が発熱抵抗体4
に対応させて設けてあり、外部より供給される印画デー
タに基づいて前記スイッチング素子がオン・オフするよ
うになっている。
On the circuit forming surface of the driver IC 6, a switching element and a logic circuit are provided with a heating resistor 4.
The switching element is turned on / off based on print data supplied from the outside.

【0027】前記スイッチング素子がオン状態になる
と、発熱抵抗体4 に共通電極5a及び個別電極5bを介して
所定の電力が印加され、発熱抵抗体4 が記録媒体に印画
ドットを形成し得る所定の温度にジュール発熱する。
When the switching element is turned on, a predetermined electric power is applied to the heating resistor 4 via the common electrode 5a and the individual electrode 5b, and the heating resistor 4 can form a predetermined dot on the recording medium. Joule heating to temperature.

【0028】尚、共通電極5aとグランド電極5cとの間に
は、発熱抵抗体4 以外に、先に述べた蓄熱層2 も接続さ
れているため、両電極5a,5c 間の電位差を24Vに設定
すれば、この電位差に相当する電圧が蓄熱層2 にも印加
されることとなる。従って蓄熱層2 への印加電圧を発熱
抵抗体4 への印加電圧よりも小さく設定したい場合に
は、蓄熱層2 の長手方向の一端側、もしくは他端側に抵
抗器を接続する等して蓄熱層2 への印加電圧を調整する
ようにしておけば良い。この場合、上記抵抗器を発熱抵
抗体4 と同質の抵抗材料を用いて絶縁基板1 上に形成す
れば、発熱抵抗体4 のパターニングの際に同時に形成す
ることができるのでサーマルヘッドの生産性という観点
からもより好ましい形態となる。
Since the above-described heat storage layer 2 is also connected between the common electrode 5a and the ground electrode 5c in addition to the heating resistor 4, the potential difference between the two electrodes 5a and 5c is reduced to 24V. If set, a voltage corresponding to this potential difference is also applied to the heat storage layer 2. Therefore, when it is desired to set the voltage applied to the heat storage layer 2 to be smaller than the voltage applied to the heating resistor 4, a resistor is connected to one end or the other end of the heat storage layer 2 in the longitudinal direction or the like. The voltage applied to the layer 2 may be adjusted. In this case, if the resistor is formed on the insulating substrate 1 using the same resistance material as the heating resistor 4, the resistor can be formed at the same time as the patterning of the heating resistor 4. It becomes a more preferable form also from a viewpoint.

【0029】また前記発熱抵抗体4 と蓄熱層2 との間に
介在される電気絶縁層3 は、蓄熱層2 と発熱抵抗体4 と
が電気的に短絡するのを防止するためのもので、ガラス
やSi3 4 (窒化珪素),SiAlON(サイアロ
ン),SiO2 (酸化珪素),SiON等から成り、こ
れらの材質の中でもSi(珪素)及びO(酸素)を含む
材質で形成するのが蓄熱層2 との密着性等の点で特に好
ましい。
The electric insulating layer 3 interposed between the heating resistor 4 and the heat storage layer 2 is for preventing the heat storage layer 2 and the heating resistor 4 from being electrically short-circuited. It is made of glass, Si 3 N 4 (silicon nitride), SiAlON (Sialon), SiO 2 (silicon oxide), SiON, etc. Among these materials, it is preferable to use a material containing Si (silicon) and O (oxygen). It is particularly preferable in terms of adhesion to the heat storage layer 2 and the like.

【0030】かかる電気絶縁層3 は従来周知のスパッタ
リング法やプラズマCVD法等によって蓄熱層2 の表面
を完全に覆うように、例えば0.7〜1.2μmの厚み
をもって被着・形成され、また前記発熱抵抗体4 及び電
極5a,5b,5cは従来周知の薄膜手法、即ちスパッタリング
法やフォトリソグラフィー技術,エッチング技術等を採
用することによって所定パターン、所定厚みに被着・形
成される。
The electric insulating layer 3 is applied and formed with a thickness of, for example, 0.7 to 1.2 μm by a conventionally known sputtering method, plasma CVD method, or the like so as to completely cover the surface of the heat storage layer 2. The heating resistor 4 and the electrodes 5a, 5b, 5c are deposited and formed in a predetermined pattern and a predetermined thickness by employing a conventionally known thin-film method, that is, a sputtering method, a photolithography technique, an etching technique, or the like.

【0031】また前記ドライバーIC6 は従来周知のフ
ェースダウンボンディング等を採用することによって絶
縁基板1 の上面に取着・搭載される。この場合、ドライ
バーIC6 の下面に設けられる多数の出力端子は対応す
る個別電極5bに、またグランド端子はグランド電極5cに
それぞれ半田7 を介して接続された形となる。
The driver IC 6 is attached and mounted on the upper surface of the insulating substrate 1 by employing conventionally known face-down bonding or the like. In this case, a large number of output terminals provided on the lower surface of the driver IC 6 are connected to the corresponding individual electrodes 5b, and the ground terminals are connected to the ground electrode 5c via the solder 7, respectively.

【0032】かくして上述した本発明のサーマルヘッド
は、感熱紙等の記録媒体を発熱抵抗体4 上に搬送しなが
ら、ドライバーIC6 の駆動に伴って共通電極5a及び個
別電極5b間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体4 を印画
データに対応させ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。
Thus, in the above-described thermal head of the present invention, a predetermined power is applied between the common electrode 5a and the individual electrode 5b with the driving of the driver IC 6 while the recording medium such as thermal paper is conveyed onto the heating resistor 4. By applying the heat, the heating resistors 4 are individually selectively Joule-heated in accordance with the print data, and the generated heat is conducted to the recording medium to form a predetermined print on the recording medium, thereby functioning as a thermal head. .

【0033】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。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

【0034】例えば上述の形態において発熱抵抗体4 や
共通電極5a,個別電極5b等の表面をSi3 4 (窒化珪
素)やSiAlON(サイアロン)等の電気絶縁層3 と
同質の材料から成る保護膜8 で被覆しておけば、大気中
に含まれている水分等の接触による酸化腐食や記録媒体
の摺接に伴う磨耗等から発熱抵抗体4 や共通電極5a,個
別電極5bを良好に保護することができる上に、発熱抵抗
体4 の上面及び下面に印加される熱応力がほぼ等しくな
ることから、発熱抵抗体4 や保護膜8 等の膜剥がれが有
効に防止される利点もある。従って発熱抵抗体4 や共通
電極5a,個別電極5b等の表面をSi3 4 やSiAlO
N等の電気絶縁層3 と同質の材料から成る保護膜8 で被
覆しておくことが好ましい。
For example, in the above-described embodiment, the surfaces of the heating resistor 4, the common electrode 5a, the individual electrode 5b and the like are protected from the same material as the electric insulating layer 3 such as Si 3 N 4 (silicon nitride) or SiAlON (SiAlON). When covered with the film 8, the heating resistor 4, the common electrode 5a, and the individual electrode 5b are well protected from oxidative corrosion due to contact with moisture and the like contained in the air and wear due to sliding contact of the recording medium. In addition to this, since the thermal stress applied to the upper surface and the lower surface of the heating resistor 4 becomes substantially equal, there is an advantage that the peeling of the heating resistor 4 and the protective film 8 is effectively prevented. Therefore, the surfaces of the heating resistor 4, the common electrode 5a, the individual electrode 5b, and the like are made of Si 3 N 4
It is preferable to cover with a protective film 8 made of the same material as the electric insulating layer 3 such as N.

【0035】また上述の形態において蓄熱層2 中に含有
される金属微粒子の含有比率が下部領域から上部領域に
向かって漸次大きくなるようになしておけば、サーマル
ヘッドの熱効率と発熱抵抗体表面の平坦性とを向上させ
ることができる利点がある。従って蓄熱層2 中に含有さ
れる金属微粒子の含有比率が下部領域から上部領域に向
かって漸次大きくなるようになしておくことが好まし
い。
In the above embodiment, if the content ratio of the metal fine particles contained in the heat storage layer 2 is made to gradually increase from the lower region toward the upper region, the thermal efficiency of the thermal head and the surface of the heating resistor are reduced. There is an advantage that flatness can be improved. Therefore, it is preferable that the content ratio of the metal fine particles contained in the heat storage layer 2 is gradually increased from the lower region toward the upper region.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、これ
から印画を開始しようとする際に蓄熱層の温度が室温と
ほぼ等しくなっていても、蓄熱層自体を発熱させて蓄熱
層の温度を印画に適した温度に設定することで発熱抵抗
体の発する熱の多くを印画に効率良く寄与させて所謂書
き始めから十分な濃さの印画ドットを形成することがで
きる。
According to the thermal head of the present invention, even when the temperature of the heat storage layer is substantially equal to the room temperature when printing is to be started, the heat storage layer itself is heated to print the temperature of the heat storage layer. By setting the temperature to a temperature suitable for printing, most of the heat generated by the heat generating resistor can be efficiently contributed to printing, so that a printing dot having a sufficient density can be formed from the beginning of so-called writing.

【0037】また本発明のサーマルヘッドによれば、蓄
熱層の抵抗温度係数(TCR)を正の値、好適には2×
10-3/℃以上に設定しておくことにより、蓄熱層が十
分に温まったとき、蓄熱層への通電量をその温度状態に
応じて減少させることができる。よって、温度検出素子
を利用した制御回路等を一切使用することなく、蓄熱層
を印画に適した温度状態に維持することができるように
なり、これによって常に鮮明で、且つ良好な印画を形成
することが可能となる。
According to the thermal head of the present invention, the temperature coefficient of resistance (TCR) of the heat storage layer is set to a positive value, preferably 2 ×.
By setting the temperature to 10 −3 / ° C. or more, when the heat storage layer is sufficiently warmed, the amount of electricity supplied to the heat storage layer can be reduced according to the temperature state. Therefore, the heat storage layer can be maintained at a temperature suitable for printing without using any control circuit or the like using a temperature detecting element, whereby a clear and good print is always formed. It becomes possible.

【0038】更に本発明のサーマルヘッドによれば、前
記蓄熱層と前記発熱抵抗体との間に電気絶縁層を介在さ
せておくことにより、蓄熱層及び発熱抵抗体間の電気的
短絡を確実に防止することができる。
Further, according to the thermal head of the present invention, by providing an electric insulating layer between the heat storage layer and the heating resistor, an electrical short circuit between the heat storage layer and the heating resistor is ensured. Can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一形態に係るサーマルヘッドの断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal head according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1のサーマルヘッドに使用される絶縁基板の
平面図である。
FIG. 2 is a plan view of an insulating substrate used in the thermal head of FIG.

【図3】図2のA部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 2;

【図4】図2のB部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion B in FIG. 2;

【図5】従来のサーマルヘッドの断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional thermal head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ・・・絶縁基板、2 ・・・蓄熱層、3 ・・・電気絶縁
層、4 ・・・発熱抵抗体、5a・・・共通電極、5b・・・
個別電極、5c・・・グランド電極、6 ・・・ドライバー
IC、8 ・・・保護膜
1 ... insulating substrate, 2 ... heat storage layer, 3 ... electric insulating layer, 4 ... heating resistor, 5a ... common electrode, 5b ...
Individual electrode, 5c: Ground electrode, 6: Driver IC, 8: Protective film

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁基板上に蓄熱層を帯状に被着させると
ともに、該蓄熱層上に複数個の発熱抵抗体を直線状に配
列させ、該各発熱抵抗体の一端を共通電極に、他端を個
別電極及びドライバーICを介してグランド電極に接続
して成り、記録媒体を前記発熱抵抗体上に搬送しながら
発熱抵抗体を選択的に発熱させることにより印画を形成
するサーマルヘッドであって、 前記蓄熱層を常温における電気抵抗率が250〜300
0μΩcmのガラスにより形成するとともに該蓄熱層の
長手方向の一端に前記共通電極を、他端に前記グランド
電極を接続し、これら電極間に通電して前記蓄熱層を発
熱させるようにしたことを特徴とするサーマルヘッド。
1. A heat storage layer is applied in a strip shape on an insulating substrate, and a plurality of heating resistors are linearly arranged on the heat storage layer, and one end of each heating resistor is connected to a common electrode. A thermal head for forming a print by selectively heating the heating resistor while transporting a recording medium onto said heating resistor, the end being connected to a ground electrode via an individual electrode and a driver IC. The electrical resistivity of the heat storage layer at room temperature is 250 to 300.
The heat storage layer is formed of glass having a thickness of 0 μΩcm, the common electrode is connected to one end of the heat storage layer in the longitudinal direction, and the ground electrode is connected to the other end. Thermal head.
【請求項2】前記蓄熱層の抵抗温度係数(TCR)が2
×10-3/℃以上であることを特徴とする請求項1に記
載のサーマルヘッド。
2. The thermal storage layer has a temperature coefficient of resistance (TCR) of 2
The thermal head according to claim 1, wherein the thermal head is at least 10-3 / ° C.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010214919A (en) * 2009-03-19 2010-09-30 Kyocera Corp Recording head and recorder having the same

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