JP3277397B2 - サーマルヘッド - Google Patents
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- heat
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- B41J2/315—Typewriters 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
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- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/3355—Structure of thermal heads characterised by materials
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- B41J2/33585—Hollow parts under the heater
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、感熱式や熱転写式の
プリンターやファクシミリ等に好適に使用されるサーマ
ルヘッドに関するものである。
プリンターやファクシミリ等に好適に使用されるサーマ
ルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、プリンターやファクシミリ等
に使用されるサーマルヘッドとして、駆動用ドライバＩ
Ｃが設けられている部分と発熱抵抗部が形成された印字
面とを基板の同一平面上に設けた平面型サーマルヘッド
や、駆動用ドライバＩＣが設けられている平面に直交す
る基板の端面に発熱抵抗部を設けた端面型サーマルヘッ
ドが実用化されている。これらのサーマルヘッドは、印
字面が、図１及び図２に示すように、多くの場合、セラ
ミックス上にグレーズ層１６を形成した基板２の上に、
発熱素子としての複数個の抵抗体８を列状に配置し、そ
の素子に引き出し電極４、６を設け、更にその発熱抵抗
体８上に保護層１８を設けたものとなっている。このよ
うな構造のサーマルヘッドにおいては、感熱記録紙や、
インクフィルム２４と被記録体２２との組合せに成る記
録媒体は、保護層を介して発熱抵抗体に、プラテンロー
ラー２６により押しつけられ印字が行なわれ、矢印の方
向に摺動して順次印字が行なわれる。プラテンローラー
２６による押しつけ方法は、ヘッド基板上の発熱抵抗体
において発生した熱を、感熱記録紙やインクフィルムと
いう被記録媒体の熱転写記録へ有効に利用するためであ
る。そして、発熱抵抗体の摩耗を防ぐ保護膜の材料とし
ては、窒素化ケイ素やガラスなどが用いられる。
に使用されるサーマルヘッドとして、駆動用ドライバＩ
Ｃが設けられている部分と発熱抵抗部が形成された印字
面とを基板の同一平面上に設けた平面型サーマルヘッド
や、駆動用ドライバＩＣが設けられている平面に直交す
る基板の端面に発熱抵抗部を設けた端面型サーマルヘッ
ドが実用化されている。これらのサーマルヘッドは、印
字面が、図１及び図２に示すように、多くの場合、セラ
ミックス上にグレーズ層１６を形成した基板２の上に、
発熱素子としての複数個の抵抗体８を列状に配置し、そ
の素子に引き出し電極４、６を設け、更にその発熱抵抗
体８上に保護層１８を設けたものとなっている。このよ
うな構造のサーマルヘッドにおいては、感熱記録紙や、
インクフィルム２４と被記録体２２との組合せに成る記
録媒体は、保護層を介して発熱抵抗体に、プラテンロー
ラー２６により押しつけられ印字が行なわれ、矢印の方
向に摺動して順次印字が行なわれる。プラテンローラー
２６による押しつけ方法は、ヘッド基板上の発熱抵抗体
において発生した熱を、感熱記録紙やインクフィルムと
いう被記録媒体の熱転写記録へ有効に利用するためであ
る。そして、発熱抵抗体の摩耗を防ぐ保護膜の材料とし
ては、窒素化ケイ素やガラスなどが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、常に摺
動する記録媒体に接触するサーマルヘッドにおいては、
発熱抵抗体の耐久性を維持する保護層を印字面に形成す
るために、複雑な製造工程を要し、コスト高になるのに
加え、ヘッドとしての熱特性が劣化し、印字速度を上げ
られないという欠点があった。更に、バーコードプリン
ターのような負荷の大きい用途に対しては、保護膜の耐
久性に問題が残り、保護力劣化に起因する抵抗体破損等
によってドット抜けの不良が発生する。
動する記録媒体に接触するサーマルヘッドにおいては、
発熱抵抗体の耐久性を維持する保護層を印字面に形成す
るために、複雑な製造工程を要し、コスト高になるのに
加え、ヘッドとしての熱特性が劣化し、印字速度を上げ
られないという欠点があった。更に、バーコードプリン
ターのような負荷の大きい用途に対しては、保護膜の耐
久性に問題が残り、保護力劣化に起因する抵抗体破損等
によってドット抜けの不良が発生する。
【０００４】ここにおいて本発明は、上述の如き事情を
背景にして完成されたものであって、その発明が解決し
ようとする課題は、安価で、エネルギー効率や発熱応答
性に優れ、信頼性の高いサーマルヘッドを提供すること
にある。
背景にして完成されたものであって、その発明が解決し
ようとする課題は、安価で、エネルギー効率や発熱応答
性に優れ、信頼性の高いサーマルヘッドを提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明にあって
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体
に電力を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッドに
おいて、前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal
・cm/sec・cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下
であり、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・c
m３ 以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は前
記基板の端部に形成された薄肉部位であると共に、記録
媒体が摺動して記録が行なわれる印字面は、当該薄肉部
位の前記発熱抵抗体を形成しない先端面又は対向面であ
ることにより、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発熱抵
抗体からの放熱が迅速に行われることを特徴とするサー
マルヘッドである。これにより、記録媒体との摩耗によ
り印字位置が下がっても印字面積は一定であり、高品位
な印字が行われ、基板端部の蓄熱性が増し、よりエネル
ギー効率の良い印刷が可能になるという効果を奏する。
更に、基板材料の熱的条件値により、発熱抵抗体から印
字面への迅速な伝熱と印字面以外の部分への不要な放熱
を抑えることを規定する熱伝導率を制限するとともに、
印字終了後に発熱抵抗体から放熱も迅速に行って次の印
字信号に対応するために常温に戻す熱容量をも制限する
という伝熱・放熱と蓄熱の両方の熱応答性を高めること
を可能にし、高速印字における尾引きがより、少ない高
品位な印刷を実現した。また、基板端部の蓄熱性が増
し、よりエネルギー効率の良い印刷が可能になる。ま
た、第２手段としては、上記の先端面は、前記基板の薄
肉部位と前記電気配線とで形成する端面であり、該端面
を形成した電気配線の近傍に前記発熱抵抗体を設けるこ
とにより、上記第１手段と同様な熱的効果を有するとと
もに、従来用いられていだグレース層は不要にし、従来
はグレース層の厚みに生じたばらつきによる印字特性の
不具合も解消させることができた。また、第３手段とし
ては、上記の薄肉部位は、切り込み面より延設された一
定厚みであることにより、上記第１手段と同様な熱的効
果を有し、熱応答性が一定厚みのどの部位でも一様に高
いという効果を奏する。なお、第４手段として、基板の
薄肉部位に、その形状に沿って前記発熱抵抗体を被覆す
る補強体を設けることが好ましい。これにより、第１・
２手段の効果に加え、基板の薄肉部位における機械的強
度を向上させ、信頼性を高め、製品寿命を延ばす効果を
も奏する。
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体
に電力を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッドに
おいて、前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal
・cm/sec・cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下
であり、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・c
m３ 以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は前
記基板の端部に形成された薄肉部位であると共に、記録
媒体が摺動して記録が行なわれる印字面は、当該薄肉部
位の前記発熱抵抗体を形成しない先端面又は対向面であ
ることにより、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発熱抵
抗体からの放熱が迅速に行われることを特徴とするサー
マルヘッドである。これにより、記録媒体との摩耗によ
り印字位置が下がっても印字面積は一定であり、高品位
な印字が行われ、基板端部の蓄熱性が増し、よりエネル
ギー効率の良い印刷が可能になるという効果を奏する。
更に、基板材料の熱的条件値により、発熱抵抗体から印
字面への迅速な伝熱と印字面以外の部分への不要な放熱
を抑えることを規定する熱伝導率を制限するとともに、
印字終了後に発熱抵抗体から放熱も迅速に行って次の印
字信号に対応するために常温に戻す熱容量をも制限する
という伝熱・放熱と蓄熱の両方の熱応答性を高めること
を可能にし、高速印字における尾引きがより、少ない高
品位な印刷を実現した。また、基板端部の蓄熱性が増
し、よりエネルギー効率の良い印刷が可能になる。ま
た、第２手段としては、上記の先端面は、前記基板の薄
肉部位と前記電気配線とで形成する端面であり、該端面
を形成した電気配線の近傍に前記発熱抵抗体を設けるこ
とにより、上記第１手段と同様な熱的効果を有するとと
もに、従来用いられていだグレース層は不要にし、従来
はグレース層の厚みに生じたばらつきによる印字特性の
不具合も解消させることができた。また、第３手段とし
ては、上記の薄肉部位は、切り込み面より延設された一
定厚みであることにより、上記第１手段と同様な熱的効
果を有し、熱応答性が一定厚みのどの部位でも一様に高
いという効果を奏する。なお、第４手段として、基板の
薄肉部位に、その形状に沿って前記発熱抵抗体を被覆す
る補強体を設けることが好ましい。これにより、第１・
２手段の効果に加え、基板の薄肉部位における機械的強
度を向上させ、信頼性を高め、製品寿命を延ばす効果を
も奏する。
【０００６】また、第５手段として、基板と、該基板
の、記録媒体が摺動して記録が行なわれる印字面の裏面
に形成された広開口形状の溝部と、少なくとも当該溝部
の内面に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電力
を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッドにおい
て、前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal・cm/
sec・cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm３
以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は、他の
部位よりも薄肉である当該溝部底面であると共に、前記
溝部の開口部に断熱層を介して放熱体を覆うように取り
付けることにより、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発
熱抵抗体からの放熱が迅速に行われることを特徴とする
サーマルヘッドである。これにより、第１・２手段と同
様な熱的効果を奏するとともに、開口形状の溝部に断熱
体を用いることで基板の薄肉部位における印字熱の不要
な方向への拡散を防ぎ、発熱抵抗体で発生する熱を最大
限有効に活用するだけでなく、放熱体による放熱効果を
も用い、断熱体と放熱体による組み合わせ効果から印字
に利用されなかった熱を、その後速やかに発散するた
め、尾引きがより少ないという効果をも奏する。なお、
第６手段として、断熱体が、空気層であることが好まし
い。これにより、第５手段と同様な熱的効果を奏するだ
けでなく、断熱体を空気とすることで部品点数を減ら
し、また加工容易性の実現をも得ている。また、第７手
段として、発熱抵抗体を、断熱特性をも具備した補強体
により被覆するとともに、該補強体の被覆した反対面を
前記放熱体に張り合わせることにより、基板の強度を強
化するとともに発熱抵抗体の余熱を放熱させることが好
ましい。これにより、第５手段と同様な熱的効果を奏す
るだけでなく、断熱体を補強体として用いることで薄肉
部位の機械的強度を向上させ、サーマルヘッドの信頼性
を高め製品寿命を延ばす効果をも奏する。更に、第８手
段として、第１〜７手段のうちいずれかのサーマルヘッ
ドにおける基板の材料は、ガラスセラミックスであるこ
とが好ましい。これにより、基板に広開口状溝部等の機
械的加工が容易であるとともに、従来用いられていだグ
レース層は不要にし、従来はグレース層の厚みに生じた
ばらつきによる印字特性の不具合も解消させることがで
きた。また、第９手段として、第１〜８手段のうちいず
れかのサーマルヘッドにおける発熱抵抗体の形成された
基板における発熱抵抗体から印字面までの厚みがO.02〜
0.3mmであることが好ましい。これにより、所定厚みを
有する基板が、記録媒体との摩擦や応力に抗する剛性と
発熱抵抗体が印字面への熱伝導して印字とを最適に実施
できる。
の、記録媒体が摺動して記録が行なわれる印字面の裏面
に形成された広開口形状の溝部と、少なくとも当該溝部
の内面に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗体に電力
を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッドにおい
て、前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal・cm/
sec・cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm３
以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は、他の
部位よりも薄肉である当該溝部底面であると共に、前記
溝部の開口部に断熱層を介して放熱体を覆うように取り
付けることにより、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発
熱抵抗体からの放熱が迅速に行われることを特徴とする
サーマルヘッドである。これにより、第１・２手段と同
様な熱的効果を奏するとともに、開口形状の溝部に断熱
体を用いることで基板の薄肉部位における印字熱の不要
な方向への拡散を防ぎ、発熱抵抗体で発生する熱を最大
限有効に活用するだけでなく、放熱体による放熱効果を
も用い、断熱体と放熱体による組み合わせ効果から印字
に利用されなかった熱を、その後速やかに発散するた
め、尾引きがより少ないという効果をも奏する。なお、
第６手段として、断熱体が、空気層であることが好まし
い。これにより、第５手段と同様な熱的効果を奏するだ
けでなく、断熱体を空気とすることで部品点数を減ら
し、また加工容易性の実現をも得ている。また、第７手
段として、発熱抵抗体を、断熱特性をも具備した補強体
により被覆するとともに、該補強体の被覆した反対面を
前記放熱体に張り合わせることにより、基板の強度を強
化するとともに発熱抵抗体の余熱を放熱させることが好
ましい。これにより、第５手段と同様な熱的効果を奏す
るだけでなく、断熱体を補強体として用いることで薄肉
部位の機械的強度を向上させ、サーマルヘッドの信頼性
を高め製品寿命を延ばす効果をも奏する。更に、第８手
段として、第１〜７手段のうちいずれかのサーマルヘッ
ドにおける基板の材料は、ガラスセラミックスであるこ
とが好ましい。これにより、基板に広開口状溝部等の機
械的加工が容易であるとともに、従来用いられていだグ
レース層は不要にし、従来はグレース層の厚みに生じた
ばらつきによる印字特性の不具合も解消させることがで
きた。また、第９手段として、第１〜８手段のうちいず
れかのサーマルヘッドにおける発熱抵抗体の形成された
基板における発熱抵抗体から印字面までの厚みがO.02〜
0.3mmであることが好ましい。これにより、所定厚みを
有する基板が、記録媒体との摩擦や応力に抗する剛性と
発熱抵抗体が印字面への熱伝導して印字とを最適に実施
できる。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
基いて説明する。図３に示すように、基板２の先端に、
片側面を切削することによって一定厚みｄ 0.3mmの薄肉
な印字部２ａを形成し、前記切削面２ｂに、発熱抵抗体
８が印字幅方向（図の手前から奥行き方向）に複数個形
成され、それぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗
体８に通電する記録電極４及び共通電極６とが電気的に
接続されている。前記切削面２ｂから延設された切り込
み面２ｃは、切り込み部が鈍角な傾斜面とされている
が、鋭角な傾斜面であっても、また段付き形状を与える
直角な面にしてもよく、更にはアール形状の曲面とされ
ていてもなんら差し支えない。
基いて説明する。図３に示すように、基板２の先端に、
片側面を切削することによって一定厚みｄ 0.3mmの薄肉
な印字部２ａを形成し、前記切削面２ｂに、発熱抵抗体
８が印字幅方向（図の手前から奥行き方向）に複数個形
成され、それぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗
体８に通電する記録電極４及び共通電極６とが電気的に
接続されている。前記切削面２ｂから延設された切り込
み面２ｃは、切り込み部が鈍角な傾斜面とされている
が、鋭角な傾斜面であっても、また段付き形状を与える
直角な面にしてもよく、更にはアール形状の曲面とされ
ていてもなんら差し支えない。
【０００８】前記基板２には、熱伝導率が0.0025 cal・c
m/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3以
下である材料を採用し、特に機械加工に優れたガラスセ
ラミックスがよい。前記発熱抵抗体８は、例えば薄膜抵
抗膜、厚膜抵抗膜等であって、高耐熱パルス特性、高抵
抗を有するものが好ましく、一般に、高融点金属やその
合金を主成分とする材料、高融点金属やその合金と酸化
物、窒化物、ホウ化物及び炭化物のいずれかとの混合物
を主成分とする材料、またはチタン、タンタル、クロ
ム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ランタ
ン、モリブデン、タングステン等から選ばれた少なくと
も一つの元素の窒化物、炭化物、ホウ化物、珪化物、を
主成分とする材料、ルテニウム形酸化物を主成分とする
材料等を適宜使用し、ヘッドの記録密度に応じて通常の
手法によりパターン形成されたり或いは連続した帯状に
設けられたりもする。又前記記録電極４及び共通電極６
には通常の導体材料が使用され、又導体材料としてはク
ロム、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、
金、銅、銀、パラジウム等の金属及びそれらを含む合
金、それら金属の窒化物、炭化物、ホウ化物等から適宜
選択される。
m/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3以
下である材料を採用し、特に機械加工に優れたガラスセ
ラミックスがよい。前記発熱抵抗体８は、例えば薄膜抵
抗膜、厚膜抵抗膜等であって、高耐熱パルス特性、高抵
抗を有するものが好ましく、一般に、高融点金属やその
合金を主成分とする材料、高融点金属やその合金と酸化
物、窒化物、ホウ化物及び炭化物のいずれかとの混合物
を主成分とする材料、またはチタン、タンタル、クロ
ム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ランタ
ン、モリブデン、タングステン等から選ばれた少なくと
も一つの元素の窒化物、炭化物、ホウ化物、珪化物、を
主成分とする材料、ルテニウム形酸化物を主成分とする
材料等を適宜使用し、ヘッドの記録密度に応じて通常の
手法によりパターン形成されたり或いは連続した帯状に
設けられたりもする。又前記記録電極４及び共通電極６
には通常の導体材料が使用され、又導体材料としてはク
ロム、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、
金、銅、銀、パラジウム等の金属及びそれらを含む合
金、それら金属の窒化物、炭化物、ホウ化物等から適宜
選択される。
【０００９】印字部２ａは、基板の先端面を記録媒体に
接触する印字面とし、その印字面はプラテンローラー２
６により記録媒体であるインクフィルム２４及び記録紙
２２が押し付けられ、印字指令により発熱抵抗体８に発
生した熱が薄肉の印字部２ａを介して印字面まで伝導
し、その熱で熱転写記録が行なわれる。なお、発熱抵抗
体が形成されている基板２の薄肉部分の幅Ｌ（印字幅方
向と垂直な方向の長さ、以下薄肉部幅と称す。）は、 3
mmが適当である。
接触する印字面とし、その印字面はプラテンローラー２
６により記録媒体であるインクフィルム２４及び記録紙
２２が押し付けられ、印字指令により発熱抵抗体８に発
生した熱が薄肉の印字部２ａを介して印字面まで伝導
し、その熱で熱転写記録が行なわれる。なお、発熱抵抗
体が形成されている基板２の薄肉部分の幅Ｌ（印字幅方
向と垂直な方向の長さ、以下薄肉部幅と称す。）は、 3
mmが適当である。
【００１０】図４は、印字部２ａの印字面を基板２の片
側面上に設定し、発熱抵抗体８をその裏側に設けたもの
で、発熱抵抗体８を形成する基板２の裏面に、発熱抵抗
体８の配列方向と同一方向へ溝を形成することによって
その溝の底部を厚みｄ 0.2mmの薄肉に形成するものであ
る。なお、薄肉部幅Ｌは 5mmである。発熱抵抗体８に発
生する熱は、前記と同様、薄肉の印字部２ａを介して反
対側の印字面まで伝達され、その熱で記録媒体に熱転写
記録する。このように発熱抵抗体は記録媒体に接触する
印字面には設けられてはいないから、発熱抵抗体は記録
媒体と接触せず、よって従来のような保護層を形成する
必要がなく発熱抵抗体８は開放されており、例えば使用
中に記録電極４または共通電極６との接続部分等を修理
をすることがあっても容易である。なお、基板２の端部
は共通電極６の配線を行ない易くする平面を設けている
が、図３と同型の基板を用いて、配線を行なうことも可
能である。また、図３に示した実施例と同様に、印字面
を基板の端面に設定し、側面に形成した溝の内側面に発
熱抵抗体を設けることで、発熱抵抗体が前記印字面の裏
側に位置するようにもできる。
側面上に設定し、発熱抵抗体８をその裏側に設けたもの
で、発熱抵抗体８を形成する基板２の裏面に、発熱抵抗
体８の配列方向と同一方向へ溝を形成することによって
その溝の底部を厚みｄ 0.2mmの薄肉に形成するものであ
る。なお、薄肉部幅Ｌは 5mmである。発熱抵抗体８に発
生する熱は、前記と同様、薄肉の印字部２ａを介して反
対側の印字面まで伝達され、その熱で記録媒体に熱転写
記録する。このように発熱抵抗体は記録媒体に接触する
印字面には設けられてはいないから、発熱抵抗体は記録
媒体と接触せず、よって従来のような保護層を形成する
必要がなく発熱抵抗体８は開放されており、例えば使用
中に記録電極４または共通電極６との接続部分等を修理
をすることがあっても容易である。なお、基板２の端部
は共通電極６の配線を行ない易くする平面を設けている
が、図３と同型の基板を用いて、配線を行なうことも可
能である。また、図３に示した実施例と同様に、印字面
を基板の端面に設定し、側面に形成した溝の内側面に発
熱抵抗体を設けることで、発熱抵抗体が前記印字面の裏
側に位置するようにもできる。
【００１１】図５は、図３に示すタイプの基板２に、強
度を補強するために多孔質セラミックスからなる補強体
１０を貼り合わせたものである。これにより、薄肉部の
厚みｄを前記実施例に比べ0.05mmと薄くすることがで
き、熱応答性を更に高めることができる。なお、図５乃
至図７において、矢印の方向からプラテンローラーによ
り記録媒体であるインクフィルム及び記録紙が押し付け
られる。図６は、図４と同型の基板２を用い、ボロンナ
イトライドからなる放熱体１４を、発熱抵抗体８を印字
面の反対側に形成した溝内に発熱抵抗体８と 0.1mmの隙
間ｄ１を介して覆うように取り付ける。これにより、前
記間隙の空気層１２による断熱効果と、放熱体１４の放
熱効果とで印字に利用されなかった熱が、その後速やか
に発散し、高速印字時においても尾引き等を少なくし
て、熱応答性を高めることができる。図７は、図４と同
型の基板２を用い、発熱抵抗体８をガラス繊維からなる
補強体１０により覆って基板２の強度を強化すると共
に、その外側に金属からなる放熱体１４を張り合わせ、
発熱抵抗体８の余熱が補強体１０を介して放熱されやす
くしたものである。
度を補強するために多孔質セラミックスからなる補強体
１０を貼り合わせたものである。これにより、薄肉部の
厚みｄを前記実施例に比べ0.05mmと薄くすることがで
き、熱応答性を更に高めることができる。なお、図５乃
至図７において、矢印の方向からプラテンローラーによ
り記録媒体であるインクフィルム及び記録紙が押し付け
られる。図６は、図４と同型の基板２を用い、ボロンナ
イトライドからなる放熱体１４を、発熱抵抗体８を印字
面の反対側に形成した溝内に発熱抵抗体８と 0.1mmの隙
間ｄ１を介して覆うように取り付ける。これにより、前
記間隙の空気層１２による断熱効果と、放熱体１４の放
熱効果とで印字に利用されなかった熱が、その後速やか
に発散し、高速印字時においても尾引き等を少なくし
て、熱応答性を高めることができる。図７は、図４と同
型の基板２を用い、発熱抵抗体８をガラス繊維からなる
補強体１０により覆って基板２の強度を強化すると共
に、その外側に金属からなる放熱体１４を張り合わせ、
発熱抵抗体８の余熱が補強体１０を介して放熱されやす
くしたものである。
【００１２】上記各構成のサーマルヘッドを使用した記
録装置を試作し、印字、印写の評価試験を試みたとこ
ろ、いずれのサーマルヘッドにおいても低消費電力で、
高品位な印字、印写と、長期間に亘って安定した性能の
維持が確認され、極めて信頼性の高いことが実証され
た。
録装置を試作し、印字、印写の評価試験を試みたとこ
ろ、いずれのサーマルヘッドにおいても低消費電力で、
高品位な印字、印写と、長期間に亘って安定した性能の
維持が確認され、極めて信頼性の高いことが実証され
た。
【００１３】
【発明の効果】以上に詳述したように、基板に薄肉の印
字部を設け、発熱抵抗体をその印字部における印字面へ
直接設けないので、保護膜は必要無くなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、熱転写に適した熱物
性を利用を有し、且つ放熱体を利用するので熱効率が向
上し印字・印写における高速化及び低消費電力の点で効
率が高い。また、ガラスセラミックスからなる基板で
は、発熱抵抗体と基板とを接着するグレーズ層も無く
せ、製作工程を更に減少させ安価にて供給できる上、発
熱抵抗体とグレーズ層との反応による発熱抵抗体の寿命
の短縮化を防止でき、製品の信頼性が向上するという優
れた効果を奏する。
字部を設け、発熱抵抗体をその印字部における印字面へ
直接設けないので、保護膜は必要無くなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、熱転写に適した熱物
性を利用を有し、且つ放熱体を利用するので熱効率が向
上し印字・印写における高速化及び低消費電力の点で効
率が高い。また、ガラスセラミックスからなる基板で
は、発熱抵抗体と基板とを接着するグレーズ層も無く
せ、製作工程を更に減少させ安価にて供給できる上、発
熱抵抗体とグレーズ層との反応による発熱抵抗体の寿命
の短縮化を防止でき、製品の信頼性が向上するという優
れた効果を奏する。
【図１】従来のサーマルヘッドの縦断面図である。
【図２】従来の端面型サーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図６】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図７】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
２・・基板、２ａ・・印字部、２ｂ・・切削面、３・
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
Claims (9)
- 【請求項１】 基板と、該基板に形成された発熱抵抗体
と、該発熱抵抗体に電力を供給する電気配線とを備えた
サーマルヘッドにおいて、 前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal・cm/sec・
cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下であり、
且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm３ 以下
であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は前記基板の
端部に形成された薄肉部位であると共に、記録媒体が摺
動して記録が行なわれる印字面は、当該薄肉部位の前記
発熱抵抗体を形成しない先端面又は対向面であることに
より、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発熱抵抗体から
の放熱が迅速に行われることを特徴とするサーマルヘッ
ド。 - 【請求項２】 請求項１記載の先端面は、前記基板の薄
肉部位と前記電気配線とで形成する端面であり、該端面
を形成した電気配線の近傍に前記発熱抵抗体を設けるこ
とを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の薄肉部位は、切り
込み面より延設された一定厚みであることを特徴とする
サーマルヘッド。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３のいずれかに記載す
る基板の薄肉部位に、その形状に沿って前記発熱抵抗体
を被覆する補強体を設けたことを特徴とするサーマルヘ
ッド。 - 【請求項５】 基板と、該基板の、記録媒体が摺動して
記録が行なわれる印字面の裏面に形成された広開口形状
の溝部と、少なくとも当該溝部の内面に形成された発熱
抵抗体と、該発熱抵抗体に電力を供給する電気配線とを
備えたサーマルヘッドにおいて、 前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal・cm/sec・
cm２・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm２・ ℃以下であり、
且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm３以下
であり、前記発熱抵抗体の形成された部位は、他の部位
よりも薄肉である当該溝部底面であると共に、前記溝部
の開口部に断熱層を介して放熱体を覆うように取り付け
ることにより、発熱抵抗体から印字面への伝熱と発熱抵
抗体からの放熱が迅速に行われることを特徴とするサー
マルヘッド。 - 【請求項６】 請求項５に記載する断熱体が、空気層で
あることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項７】 請求項５に記載する発熱抵抗体を、断熱
性をも具備した補強体により被覆するとともに、該補強
体の被覆した反対面を前記放熱体に張り合わせることに
より、基板の強度を強化すると共に発熱抵抗体の余熱を
放熱させることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項８】 請求項１〜７のうちいずれかに記載する
基板の材料が、ガラスセラミックスであることを特徴と
するサーマルヘッド。 - 【請求項９】 請求項１〜８のうちいずれかに記載する
発熱抵抗体の形成された基板における発熱抵抗体から印
字面までの厚みが0.02〜0.3 mmであることを特徴とする
サーマルヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35750292A JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
| US08/170,930 US5459491A (en) | 1992-12-23 | 1993-12-21 | Thermal head |
| EP93310432A EP0605190B1 (en) | 1992-12-23 | 1993-12-22 | Thermal head |
| DE69310698T DE69310698T2 (de) | 1992-12-23 | 1993-12-22 | Thermischer Kopf |
| JP2000051956A JP3371881B2 (ja) | 1992-12-23 | 2000-02-28 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35750292A JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051956A Division JP3371881B2 (ja) | 1992-12-23 | 2000-02-28 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191074A JPH06191074A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3277397B2 true JP3277397B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=18454455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35750292A Expired - Fee Related JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5459491A (ja) |
| EP (1) | EP0605190B1 (ja) |
| JP (1) | JP3277397B2 (ja) |
| DE (1) | DE69310698T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0767065B1 (en) * | 1994-06-21 | 1999-08-25 | Rohm Co., Ltd. | Thermal printing head, substrate used therefor and method for producing the substrate |
| US6344868B1 (en) * | 1997-07-23 | 2002-02-05 | Tdk Corporation | Thermal head and method of manufacturing the same |
| JP6328926B2 (ja) * | 2013-12-25 | 2018-05-23 | セイコーインスツル株式会社 | サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法、及びサーマルプリンタ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973973A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Nec Corp | 感熱記録ヘツド |
| JPS61290067A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Hitachi Ltd | サ−マルヘツド |
| DE68917875T2 (de) * | 1988-12-06 | 1995-03-02 | Ngk Insulators Ltd | Aufzeichnungskopf, bestehend aus einem eine Elektrode tragenden Substrat mit einem dünnwandigen Kontaktendteil. |
| JP2780850B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1998-07-30 | 日本碍子株式会社 | 通電方式記録ヘッド |
| JPH04226766A (ja) * | 1990-12-29 | 1992-08-17 | Kyocera Corp | サーマルヘッド |
| US5422661A (en) * | 1991-01-22 | 1995-06-06 | Ngk Insulators, Ltd. | End-contact type thermal recording head having heat-generating portion on thin-walled end portion of ceramic substrate |
| JP2872836B2 (ja) * | 1991-08-23 | 1999-03-24 | 日本碍子株式会社 | 通電方式記録ヘッド |
-
1992
- 1992-12-23 JP JP35750292A patent/JP3277397B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-21 US US08/170,930 patent/US5459491A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-22 DE DE69310698T patent/DE69310698T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-22 EP EP93310432A patent/EP0605190B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0605190A3 (en) | 1994-11-23 |
| US5459491A (en) | 1995-10-17 |
| DE69310698T2 (de) | 1997-10-30 |
| EP0605190B1 (en) | 1997-05-14 |
| JPH06191074A (ja) | 1994-07-12 |
| EP0605190A2 (en) | 1994-07-06 |
| DE69310698D1 (de) | 1997-06-19 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |