JP2001105643A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字ムラの発生を防止し、印字品質の向上を
図ることができるサーマルヘッドおよびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 保護層９の発熱抵抗素子８上を被覆する
位置をプラテン１２の曲率以下の曲率を有する凹形状の
湾曲面１１にし、プラテン１２の外周面の発熱抵抗素子
８に対する圧接状態を向上させる。これにより、例えば
プラテン１２により搬送される感熱紙１３は発熱抵抗素
子８からの熱を均一に受け易くなるので、印字ムラの発
生を防止し、印字品質を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッドお
よびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、熱印字記録方式としては、感熱
紙を用いるもの、インクリボンを用いて普通紙にインク
を熱転写するもの、昇華性染料を用いてインク蒸気によ
り記録するものなど種々のものが存する。このような熱
印字記録方式においては、サーマルヘッドが用いられて
いる。

【０００３】サーマルヘッドの従来例としては、図３に
示すものが知られている。図３に示すように、サーマル
ヘッド１００には、アルミナ等のセラミックスからなる
絶縁性を有する基板１０１の上部に蓄熱層であるグレー
ズ層１０２が形成されている。このグレーズ層１０２上
には、共通電極１０３及び個別電極１０４と、共通電極
１０３と個別電極１０４との間に位置する発熱抵抗素子
１０５とが形成されている。これらの共通電極１０３と
個別電極１０４と発熱抵抗素子１０５とは、スパッタリ
ング法により発熱抵抗体層１０６と電極層１０７とを成
膜した後、フォトリソグラフィによって所定形状にパタ
ーニングされることにより、形成される。

【０００４】また、共通電極１０３と個別電極１０４と
発熱抵抗素子１０５との上には、耐酸化用、耐摩耗用の
保護層１０８がスパッタリング法により一様に成膜され
ている。なお、発熱抵抗素子１０５上に位置する保護層
１０８は、その成膜工程により、凹形状に形成される凹
部１０９とされている。

【０００５】このような構造のサーマルヘッド１００の
発熱抵抗素子１０５に対向する位置には、プラテンロー
ラ１１０が軸支されており、このプラテンローラ１１０
と凹部１０９との間に記録媒体（ここでは、感熱紙とす
る。）１１１等の搬送路が形成される。

【０００６】以上により、印刷データに応じて共通電極
１０３と個別電極１０４との間に位置する発熱抵抗素子
１０５を局所的に発熱させるとともに、印刷データに応
じてプラテンローラ１１０を回転させて感熱紙１１１を
押圧しながら搬送することにより、感熱紙１１１に画像
印刷を行うことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては印刷画像の高解像度化が要望されており、ドット再
現性を良くするためにグレーズ層１０２が小さくなって
きている。そのため、発熱抵抗素子１０５上に位置する
保護層１０８に形成される凹部１０９も同様に小さくな
ってきている。

【０００８】ところが、従来はプラテンローラ１１０に
よって押圧されながら搬送される感熱紙１１１は凹部１
０９に入り込んで発熱抵抗素子１０５からの熱を受ける
が、凹部１０９が小さくなるに従って、感熱紙１１１は
凹部１０９に入り込みにくくなる。特に、感熱紙１１１
がチケット等の厚紙である場合には顕著である。

【０００９】このように感熱紙１１１が発熱抵抗素子１
０５からの熱を受けにくくなった場合には、印字ムラが
発生し、印字品質が低下するという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、印字ムラの発生を防止
し、印字品質の向上を図ることができるサーマルヘッド
およびその製造方法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板の表面上に順次積層形成された蓄熱層と発熱抵抗素
子と電極とを被覆する保護層を有し、前記発熱抵抗素子
をプラテンに対向させて備えられるサーマルヘッドにお
いて、前記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置
を前記プラテンの曲率以下の曲率を有する凹形状の湾曲
面にした。

【００１２】したがって、湾曲面の曲率はプラテンの曲
率に比べて同一または小さくなることから、プラテンの
外周面の発熱抵抗素子に対する圧接状態を向上させるこ
とが可能になる。

【００１３】請求項２記載の発明は、基板の表面上に順
次積層形成された蓄熱層と発熱抵抗素子と電極とを被覆
する保護層を有し、前記発熱抵抗素子をプラテンに対向
させて備えられるサーマルヘッドの製造方法において、
前記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置を研磨
して前記プラテンの曲率以下の曲率を有する凹形状に凹
ませる。

【００１４】したがって、湾曲面の曲率はプラテンの曲
率に比べて同一または小さくなることから、プラテンの
外周面の発熱抵抗素子に対する圧接状態を向上させるこ
とが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１およ
び図２に基づいて説明する。本実施の形態のサーマルヘ
ッドは発熱抵抗素子をライン状に配設したライン型のサ
ーマルヘッドに適用されている。

【００１６】ここで、図１はサーマルヘッド１の製造工
程について模式的に示す断面図である。まず、図１
（ａ）に示すように、例えばスクリーン印刷法によっ
て、アルミナ等のセラミックスで形成された絶縁性を有
する基板２の上部に蓄熱層であるグレーズ層３を形成す
る。スクリーン印刷はスクリーン印刷用のマスク（図示
せず）を基板２上の所定の位置に設置することにより行
われるが、この位置合わせは、既存のマスク設置用の装
置によって行われる。なお、本実施の形態のグレーズ層
３は、後述する用紙搬送方向Ａ（図２参照）に平行な断
面形状が略半円形とされている。したがって、サーマル
ヘッド１は、例えば用紙幅方向に沿った略半円柱形状に
形成される。

【００１７】次いで、図１（ｂ）に示すように、例えば
スパッタリング法によって、基板２とグレーズ層３との
上部に発熱抵抗体層４を成膜する。この発熱抵抗体層４
は、例えばＢａＲｕＯ₃等からなっている。

【００１８】続いて、図１（ｃ）に示すように、例えば
スパッタリング法によって、発熱抵抗体層４の上部に電
極層５を成膜する。この電極層５は、例えばＡｌ等から
なっている。

【００１９】その後、図１（ｄ）に示すように、成膜さ
れた発熱抵抗体層４と電極層５とに対してフォトリソグ
ラフィによるパターニングを行い、共通電極６と、個別
電極７と、共通電極６と個別電極７との間に位置する発
熱抵抗素子８とを形成する。

【００２０】次いで、図１（ｅ）に示すように、例えば
スパッタリング法によって、共通電極６と個別電極７と
発熱抵抗素子８との上部に保護層９を形成する。なお、
発熱抵抗素子８上に位置する保護層９は、その成膜工程
により凹形状に形成され、凹部１０とされている。

【００２１】最後に、図１（ｆ）に示すように、後述す
るプラテンローラ１２（図２参照）と略同一な曲率を有
する砥石等の研磨部材（図示せず）によって保護層９の
凹部１０付近を研磨することによって、プラテンローラ
１２と略同一な曲率を有して凹形状に湾曲した湾曲面１
１を保護層９に形成する。この湾曲面１１の表面は、非
常に滑らかな面とされている。以上の工程により、サー
マルヘッド１が製造されることになる。

【００２２】ここで、図２はサーマルヘッド１にプラテ
ンローラ１２を押し付けた状態を示す縦断側面図であ
る。図２に示すように、サーマルヘッド１の発熱抵抗素
子８に対向する位置にはプラテンローラ１２が軸支され
ている。このプラテンローラ１２とサーマルヘッド１の
湾曲面１１との間には、記録媒体（ここでは、感熱紙と
する。）１３の搬送路が形成され、印刷データに応じて
共通電極６と個別電極７との間に位置する発熱抵抗素子
８を局所的に発熱させるとともに、印刷データに応じて
プラテンローラ１２を回転させて感熱紙１３を押圧しな
がら用紙搬送方向Ａに向けて搬送することにより、感熱
紙１３に画像印刷を行うことができる。

【００２３】この際、湾曲面１１とプラテンローラ１２
との間に入り込んでプラテンローラ１２によって押圧さ
れながら搬送される感熱紙１３は発熱抵抗素子８からの
熱を受けることになるが、湾曲面１１とプラテンローラ
１２とは略同一な曲率を有していることから、感熱紙１
３は湾曲面１１に密着しながら搬送されることにより、
発熱抵抗素子８のプラテンローラ１２の外周面への圧接
状態を向上させることができる。これにより、感熱紙１
３が発熱抵抗素子８からの熱を均一に受け易くなり、印
字ムラが発生しにくくなるので、印字品質の向上が図ら
れる。

【００２４】なお、本実施の形態においては、湾曲面１
１とプラテンローラ１２とは略同一な曲率を有するもの
としたが、これに限るものではなく、湾曲面１１の曲率
がプラテンローラ１２の曲率以下であれば良い。

【００２５】また、本実施の形態においては、グレーズ
層３は用紙搬送方向Ａに平行な断面形状が略半円形であ
るものとしたが、これに限るものではなく、例えばスパ
ッタリング法等によって基板２上に均一の厚さに成膜さ
れて形成されたグレーズ層であっても良い。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基板の表
面上に順次積層形成された蓄熱層と発熱抵抗素子と電極
とを被覆する保護層を有し、前記発熱抵抗素子をプラテ
ンに対向させて備えられるサーマルヘッドにおいて、前
記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置を前記プ
ラテンの曲率以下の曲率を有する凹形状の湾曲面にし、
プラテンの外周面の発熱抵抗素子に対する圧接状態を向
上させることにより、例えばプラテンにより搬送される
感熱紙は発熱抵抗素子からの熱を均一に受け易くなるの
で、印字ムラの発生を防止し、印字品質を向上させるこ
とができる。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、基板の表面
上に順次積層形成された蓄熱層と発熱抵抗素子と電極と
を被覆する保護層を有し、前記発熱抵抗素子をプラテン
に対向させて備えられるサーマルヘッドの製造方法にお
いて、前記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置
を研磨して前記プラテンの曲率以下の曲率を有する凹形
状に凹ませ、プラテンの外周面の発熱抵抗素子に対する
圧接状態を向上させることにより、例えばプラテンによ
り搬送される感熱紙は発熱抵抗素子からの熱を均一に受
け易くなるので、印字ムラの発生を防止し、印字品質を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のサーマルヘッドの製造
工程について模式的に示す断面図である。

【図２】サーマルヘッドにプラテンローラを押し付けた
状態を示す縦断側面図である。

【図３】従来のサーマルヘッドにプラテンを押し付けた
状態を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド ２ 基板 ３ 蓄熱層 ６，７ 電極 ８ 発熱抵抗素子 ９ 保護層 １１ 凹形状の湾曲面 １２ プラテン

フロントページの続き (72)発明者 林 克宗 静岡県田方郡大仁町大仁570番地 東芝テ ック株式会社大仁事業所内 Ｆターム(参考） 2C065 GA01 GC02 JF01 JF04 JF21 JH08 JH11 JH15

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の表面上に順次積層形成された蓄熱
   層と発熱抵抗素子と電極とを被覆する保護層を有し、前
   記発熱抵抗素子をプラテンに対向させて備えられるサー
   マルヘッドにおいて、 前記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置を前記
   プラテンの曲率以下の曲率を有する凹形状の湾曲面にし
   たことを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 基板の表面上に順次積層形成された蓄熱
   層と発熱抵抗素子と電極とを被覆する保護層を有し、前
   記発熱抵抗素子をプラテンに対向させて備えられるサー
   マルヘッドの製造方法において、 前記保護層の前記発熱抵抗素子上を被覆する位置を研磨
   して前記プラテンの曲率以下の曲率を有する凹形状に凹
   ませることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。