JP2001293898A

JP2001293898A - サーマルヘッド及びこのサーマルヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2001293898A
Application number: JP2000118498A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Terao; 博年寺尾
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2001-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、印刷本紙のような熱伝導率の高い
録媒体においても、高品質の画像を印刷可能なサーマル
ヘッドを提供すること。【解決手段】本発発明のサーマルヘッドＳは、第１発
熱抵抗体３と共通電極４との間に第２発熱抵抗体６を形
成し、この第２発熱抵抗体６は、例えば表面積を第１発
熱抵抗体３より大きく形成して、第１発熱抵抗体３の発
熱温度より低い発熱温度で発熱させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルプリンタ
に用いられるサーマルヘッド及びこのサーマルヘッドの
製造方法に係わり、特に熱伝導性の良い記録媒体への印
刷に最適なサーマルヘッド及びこのサーマルヘッドの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルヘッド２０を図３、４に
基づいて説明すると、サーマルヘッド２０は、一般に、
図３に示すように、平坦状の基板２１の一部に突部２１
ａが形成され、このような基板２１上には、保温層２２
が所定の厚さで均一に形成されている。また、突部２１
ａ上の保温層２２上には、図４に示すような複数の発熱
抵抗体２３が整列して形成されている。前記発熱抵抗体
２３には、一方側に共通して接続する共通電極２４と、
他方側にそれぞれ独立して個別に通電する個別電極２５
とが、所定の膜厚でそれぞれ形成されている。また、発
熱抵抗体２３、共通電極２４、個別電極２５のそれぞれ
の上部には、所定の厚さのオーバーコート層２６が形成
されて従来のサーマルヘッド２０が構成されている。

【０００３】このような従来のサーマルヘッド２０を、
例えば熱転写プリンタに用いて記録媒体（図示せず）に
印刷する動作を説明すると、まず、ヘッドアップ状態の
サーマルヘッド２０と記録媒体との間にはインクリボン
（図示せず）が配置されている。そして、サーマルヘッ
ド２０をヘッドダウンさせて、インクリボンを記録媒体
に圧接し、複数の発熱抵抗体２３を印刷情報に従って選
択的に発熱させながら、矢印Ａの印刷行方向にサーマル
ヘッド２０を移動させる。すると、記録媒体にインクリ
ボンのインクが熱転写されて、所望の画像を印刷するこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来のサーマルヘッド２０は、記録媒体が印刷本紙の
ような、熱伝導率が高くて放熱性の大きな場合、インク
リボンを介して記録媒体に伝達される発熱抵抗体２３の
発熱は、熱伝導率の高い記録媒体に吸収されて、インク
リボンのインクを適正に熱転写させることができなかっ
た。そのために、記録媒体に印刷する画像の品質が低下
することがあった。

【０００５】その対策として、従来のサーマルヘッド２
０は、印刷本紙のような熱伝導率が高い記録媒体に印刷
する時は、発熱抵抗体２３に高パワーの電力を供給し、
発熱抵抗体２３を常に高温領域で使用していた。又は、
印刷画像の種類によって、発熱抵抗体２３を耐熱限界温
度以上に発熱させて印刷することもあった。このよう
に、従来のサーマルヘッド２０は、熱伝導率の高い印刷
本紙等のような記録媒体に印刷時に、発熱抵抗体２３を
常に高温領域で使用しなければならなかったので、寿命
が短くなる問題があった。本発明は前述したような問題
点に鑑みてなされたもので、印刷本紙のような熱伝導率
の高い録媒体に、高品質の画像を印刷可能なサーマルヘ
ッドを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するする
ための第１の手段として本発明のサーマルヘッドは、基
板上に形成された保温層と、この保温層の上に所定の間
隔で並列して形成された複数の第１発熱抵抗体と、この
第１発熱抵抗体のそれぞれの一方側に接続された共通電
極と、前記第１発熱抵抗体の他方側に接続されて前記第
１発熱抵抗体にそれぞれ独立して通電する個別電極とを
備え、前記第１発熱抵抗体と前記共通電極との間に第２
発熱抵抗体を形成し、この第２発熱抵抗体は、前記第１
発熱抵抗体の発熱温度より低い発熱温度で発熱させるよ
うにした構成とした。

【０００７】また、前記課題を解決するするための第２
の手段として、前記第２発熱抵抗体の抵抗値は、前記第
１発熱抵抗体の抵抗値と同等もしくはそれ以下に形成し
た構成とした。

【０００８】また、前記課題を解決するするための第３
の手段として、前記第２発熱抵抗体の表面積は、前記第
１発熱抵抗体より大きくした構成とした。

【０００９】また、前記課題を解決するするための第４
の手段として、前記第２発熱抵抗体の膜厚は、前記第１
発熱抵抗体の膜厚より厚くした構成とした。

【００１０】また、前記課題を解決するするための第５
の手段として、前記第２発熱抵抗体は、第１発熱抵抗体
より比抵抗の小さい抵抗体膜で形成した構成とした。

【００１１】また、前記課題を解決するするための第６
の手段として、保温層上に所定の間隔で並列して形成し
た複数の第１発熱抵抗体と、この第１発熱抵抗体に接続
されて前記第１発熱抵抗体より発熱温度の低い第２発熱
抵抗体とを有し、前記第２発熱抵抗体を前記保温層上に
形成後、前記第２発熱抵抗体を熱処理して、前記第２発
熱抵抗体の抵抗値を下げるような製造方法。

【００１２】また、前記課題を解決するするための第７
の手段として、前記第１、第２発熱抵抗体は、それぞれ
の熱処理条件を変えることにより、前記抵抗値を調整可
能とした製造方法。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明のサーマルヘッド及びこの
サーマルヘッドの製造方法を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のサーマルヘッドの要部断面図で、図２は
本発明のサーマルヘッドの要部平面図である。まず、本
発明のサーマルヘッドＳは、図１に示すように、平坦状
の基板１の一部を突出形成して突部１ａが設けられてい
る。前記基板１上には保温層２が所定の膜厚で形成され
ている。また、突部１ａ上の保温層２上には、図２に示
すような複数の第１発熱抵抗体３が所定の間隔で整列し
て形成されている。また、第１発熱抵抗体３の一方側に
は、第１発熱抵抗体３に共通して接続する共通電極４が
形成され、第１発熱抵抗体３の他方側には、第１発熱抵
抗体３にそれぞれ独立して個別に通電する個別電極５が
接続されて形成されている。

【００１４】前記第１発熱抵抗体３と共通電極４との間
には、図１に示すように、略矩形であるが第１発熱抵抗
体３より縦長の第２発熱抵抗体６が、共通電極４に接続
されて形成されている。また、第２発熱抵抗体６の抵抗
値は、第１発熱抵抗体３と同等もしくはそれ以下になる
ように形成されている。また、第２発熱抵抗体６は、表
面積が第１発熱抵抗体３より大きく形成されている。そ
のために、第１、第２発熱抵抗体３、６に通電すると、
第２発熱抵抗体６の発熱温度が第１発熱抵抗体３より低
くなるようになっている。

【００１５】前記第１発熱抵抗体３と第２発熱抵抗体６
との間には、第１発熱抵抗体３と第２発熱抵抗体５とを
電気的に接続する電極７が形成されている。そして、第
１発熱抵抗体３、共通電極４、個別電極５、第２発熱抵
抗体６、電極７のそれぞれの上部には、オーバーコート
層８が所定の厚さで形成されて、本発明のサーマルヘッ
ドＳが構成されている。

【００１６】このような本発明のサーマルヘッドＳを、
例えば熱転写プリンタに用いて記録媒体（図示せず）に
印刷を行うときの動作を説明すると、まず、ヘッドアッ
プ状態のサーマルヘッドＳと記録媒体との間に、所望の
色のインクリボン（図示せず）を位置させる。そして、
サーマルヘッドＳをヘッドダウンさせて、インクリボン
を記録媒体に圧接し、第１、第２発熱抵抗体３、６を印
刷情報に従って選択的に通電させて発熱させると共に、
図１に示す矢印Ｂの印刷行方向にサーマルヘッドＳを移
動させる。

【００１７】すると、第２発熱抵抗体６が位置する部分
の記録媒体が、インクリボンを介して第２発熱抵抗体６
でアフターヒートされる。このアフターヒート温度は、
インクリボンのインクが記録媒体に転写されないような
温度で、第２発熱抵抗体６を発熱させるようになってい
る。即ち、第２発熱抵抗体６は、第１発熱抵抗体３の発
熱温度より低い発熱温度で発熱させるようになってい
る。そのために、記録媒体が印刷本紙のような熱伝導率
が高くて放熱性の良いものでも、記録媒体を第２発熱抵
抗体６でアフターヒートしながら、インクリボンのイン
クを適正に熱転写することができる。

【００１８】また、本発明のその他の実施の形態とし
て、図２に示すように、第１、第２発熱抵抗体３、６
は、略矩形のパターン状に形成し、第２発熱抵抗体６の
面積を、第１発熱抵抗体３より大きくしたものでも良
い。このような第２発熱抵抗体６の面積を大きくするこ
とにより、第２発熱抵抗体６の単位面積当たりの発熱温
度を第１発熱抵抗体３より低くすることができ、印刷中
の記録媒体を適正にアフターヒートすることができる。

【００１９】また、第２発熱抵抗体６の膜厚を、図１に
示すように、第１発熱抵抗体３の膜厚より厚くしたもの
でも良い。このような第２発熱抵抗体６の膜厚を第１発
熱抵抗体３より大きくすることにより、抵抗値を低減
し、第２発熱抵抗体６の発熱温度を第１発熱抵抗体３よ
り低くすることができる。

【００２０】また、これまでの説明では、第２発熱抵抗
体６の抵抗値は、第１発熱抵抗体３と同等、もしくはそ
れ以下とし、第１発熱抵抗体３と第２発熱抵抗体６の表
面積、又は膜厚を変えたもので説明したが、第２発熱抵
抗体６の比抵抗を第１発熱抵抗体３より小さくしたもの
でも良い。この時の、第１発熱抵抗体３と第２発熱抵抗
体６の表面積、又は膜厚は同じに形成しても良い。この
ような第２発熱抵抗体６の比抵抗を第１発熱抵抗体３よ
り小さくすることにより、抵抗値を低減し、第２発熱抵
抗体６の発熱温度を第１発熱抵抗体３より低くすること
ができ、印刷中の記録媒体を適正にアフターヒートする
ことができる。

【００２１】また、本発明のサーマルヘッドの製造方法
は、基板１の一部に所定の高さの突部１ａを形成する。
そして、基板１上に保温層２をスパッタリング等により
形成する。次に、保温層２の上に第１、第２発熱抵抗体
３、６、及び共通電極４、及び個別電極５、及び電極７
を、それぞれスパッタリング、及びエッチングにより形
成する。そして、第２発熱抵抗体６を保温層２上に形成
後、第２発熱抵抗体６に、例えばレーザー光線を第２発
熱抵抗体６に照射し、第２発熱抵抗体６を部分的に高温
にして熱処理する。すると、第２発熱抵抗体６は、熱処
理前よりも抵抗値を下げることができ、第２発熱抵抗体
６の発熱温度を第１発熱抵抗体３より低くすることがで
きる。

【００２２】また、第１、第２発熱抵抗体３、６に、例
えばレーザー光線をそれぞれ別々に照射し、レーザー光
線の照射時間、あるいは照射出力等の熱処理条件を変え
ることにより、前記抵抗値を調整することもできる。な
お、レーザー光線の照射は、オーバーコート層８の形成
後、このオーバーコート層８を透して行っても同様の効
果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドは、第１発熱抵
抗体と共通電極との間に第２発熱抵抗体を形成し、この
第２発熱抵抗体は、第１発熱抵抗体の発熱温度より低い
発熱温度で発熱可能としたので、熱伝導率が高くて放熱
性の良い、印刷本紙のような記録媒体でも、第２発熱抵
抗体６で記録媒体をアフターヒートしながら、第１発熱
抵抗体でインクリボンのインクを記録媒体に確実に熱転
写することができる。そのために、印刷本紙のような熱
伝導率の高い記録媒体でも、高品質の画像を印刷するこ
とができるサーマルヘッドを提供できる。

【００２４】また、前記第２発熱抵抗体の抵抗値は、前
記第１発熱抵抗体の抵抗値と同等もしくはそれ以下に形
成したので、第１、第２発熱抵抗体を同一材料で形成す
ることができ、製造が容易なサーマルヘッドを提供でき
る。

【００２５】また、前記第２発熱抵抗体の表面積を、前
記第１発熱抵抗体より大きくしたので、第２発熱抵抗体
の発熱温度を、第１発熱抵抗体の発熱温度より低い温度
で発熱させることができ、第２発熱抵抗体の発熱で、イ
ンクリボンのインクが記録媒体に転写されることがな
い。

【００２６】また、前記第２発熱抵抗体の膜厚を、前記
第１発熱抵抗体の膜厚より厚くしたので、第２発熱抵抗
体の発熱温度を、第１発熱抵抗体の発熱温度より低い温
度で発熱させて、記録媒体をアフターヒートすることが
できる。

【００２７】また、前記第２発熱抵抗体は、第１発熱抵
抗体より比抵抗の小さい抵抗体膜で形成したので、第
１、第２発熱抵抗体の表面積、又は膜厚を同じに形成し
ても、第２発熱抵抗体の発熱温度を、第１発熱抵抗体の
発熱温度より低い温度で発熱させることができる。

【００２８】また、第２発熱抵抗体を保温層上に形成
後、第２発熱抵抗体を熱処理して、第２発熱抵抗体の抵
抗値を下げるようにしたので、第２発熱抵抗体の抵抗値
を、熱処理条件を変えることでコントロールすることが
でき、第２発熱抵抗体が最適な発熱温度になる抵抗値に
調整可能なサーマルヘッドの製造方法を提供できる。

【００２９】また、前記第１、第２発熱抵抗体は、それ
ぞれの熱処理条件を変えることにより、前記抵抗値を調
整可能としたので、第１発熱抵抗体の熱処理条件を変え
ることにより、インクリボンのインクを記録媒体に熱転
写するのに最適な発熱温度になるような抵抗値に調整で
きる。また、第２発熱抵抗体も第１発熱抵抗体とは別
に、熱処理条件を変えることにより、記録媒体を最適な
温度でアフターヒート能な抵抗値になるように調整でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関するサーマルヘッドの要部断面図で
ある。

【図２】本発明に関するサーマルヘッドの要部平面図で
ある。

【図３】従来のサーマルヘッドの要部断面図である。

【図４】従来のサーマルヘッドの要部平面図である。

【符号の説明】

１基板１ａ突部２保温層３第１発熱抵抗体４共通電極５個別電極６第２発熱抵抗体７電極８オーバーコート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された保温層と、この保温
層の上に所定の間隔で整列して形成された複数の第１発
熱抵抗体と、この第１発熱抵抗体のそれぞれの一方側に
接続された共通電極と、前記第１発熱抵抗体の他方側に
接続されて前記第１発熱抵抗体にそれぞれ独立して通電
する個別電極とを備え、前記第１発熱抵抗体と前記共通
電極との間に第２発熱抵抗体を形成し、この第２発熱抵
抗体は、前記第１発熱抵抗体の発熱温度より低い発熱温
度で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。
【請求項２】前記第２発熱抵抗体の抵抗値は、前記第
１発熱抵抗体の抵抗値と同等もしくはそれ以下に形成し
たことを特徴とする請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項３】前記第２発熱抵抗体の表面積は、前記第
１発熱抵抗体より大きくしたことを特徴とする請求項２
記載のサーマルヘッド。
【請求項４】前記第２発熱抵抗体の膜厚は、前記第１
発熱抵抗体の膜厚より厚くしたことを特徴とする請求項
２記載のサーマルヘッド。
【請求項５】前記第２発熱抵抗体は、第１発熱抵抗体
より比抵抗の小さい抵抗体膜で形成したことを特徴とす
る請求項１記載のサーマルヘッド。
【請求項６】保温層上に所定の間隔で並列して形成し
た複数の第１発熱抵抗体と、この第１発熱抵抗体に接続
されて前記第１発熱抵抗体より発熱温度の低い第２発熱
抵抗体とを有し、前記第２発熱抵抗体を前記保温層上に
形成後、前記第２発熱抵抗体を熱処理して、前記第２発
熱抵抗体の抵抗値を下げるようにしたことを特徴とする
サーマルヘッドの製造方法。
【請求項７】前記第１、第２発熱抵抗体は、それぞれ
の熱処理条件を変えることにより、前記抵抗値を調整可
能としたことを特徴とする請求項６記載のサーマルヘッ
ドの製造方法。