JP3325359B2 - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JP3325359B2
JP3325359B2 JP24440993A JP24440993A JP3325359B2 JP 3325359 B2 JP3325359 B2 JP 3325359B2 JP 24440993 A JP24440993 A JP 24440993A JP 24440993 A JP24440993 A JP 24440993A JP 3325359 B2 JP3325359 B2 JP 3325359B2
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thermal head
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和義 坂元
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】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
ルヘッドの改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a thermal head incorporated as a printer mechanism of a word processor, a facsimile or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、発熱抵抗体が
ヘッド基板の端面に配されている端面型のサーマルヘッ
ドの場合を例にとると、図5に示す如く、アルミナセラ
ミックス等から成る電気絶縁性基板11の端面に、窒化
タンタル等から成る複数個の発熱抵抗体12と、該各発
熱抵抗体12に個別に接続される個別導電層13aと、
前記各発熱抵抗体12に共通に接続される共通導電層1
3bとを被着させるとともに該共通導電層13bの一部
を前記電気絶縁性基板11の下面に導出させて成るヘッ
ド基板Jを、アルミニウム等から成る金属板15上に載
置させた構造を有しており、前記個別導電層13aと共
通導電層13bとの間に外部電気信号に対応させて所定
の電力を印加し、発熱抵抗体12を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に伝導させ、
感熱紙等に所定の印字画像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 Conventionally, as an example of a thermal head incorporated as a printer mechanism such as a word processor, an end face type thermal head in which a heating resistor is disposed on an end face of a head substrate is shown in FIG. A plurality of heating resistors 12 made of tantalum nitride or the like, an individual conductive layer 13a individually connected to each heating resistor 12, on an end surface of an electrically insulating substrate 11 made of
Common conductive layer 1 commonly connected to each of the heating resistors 12
3b and a part of the common conductive layer 13b is led out to the lower surface of the electrically insulating substrate 11, and a head substrate J is mounted on a metal plate 15 made of aluminum or the like. A predetermined power is applied between the individual conductive layer 13a and the common conductive layer 13b in accordance with an external electric signal to selectively cause the heating resistor 12 to generate Joule heat and to use the generated heat as a heat-sensitive element. Conducted on paper etc.
By forming a predetermined print image on thermal paper or the like, it functions as a thermal head.

【0003】またかかる従来のサーマルヘッドは、ヘッ
ド基板Jを金属板15上にそのまま載置させると、ヘッ
ド基板Jの下面側に被着されている共通導電層13bと
金属板15との間に短絡が発生し、サーマルヘッドをプ
リンタ装置に組み込んだ際、金属板15がプリンタ装置
内の他の電子部品に接触するとともに該他の電子部品に
共通導電層13bを介して大きな電流が流れ込み電子部
品を破損させる危険性があることから、ヘッド基板Jと
金属板15との間にはポリエステル等から成る絶縁フィ
ルム14(厚み:75μm程度)を介在させ、該絶縁フ
ィルム14によってヘッド基板Jの下面に被着されてい
る共通導電層13bと金属板15とを電気的に絶縁して
いた。
In such a conventional thermal head, when the head substrate J is placed on the metal plate 15 as it is, the common conductive layer 13b attached to the lower surface of the head substrate J and the metal plate 15 When a short circuit occurs and the thermal head is incorporated in the printer device, the metal plate 15 comes into contact with other electronic components in the printer device, and a large current flows into the other electronic components via the common conductive layer 13b. Therefore, an insulating film 14 (thickness: about 75 μm) made of polyester or the like is interposed between the head substrate J and the metal plate 15 so that the lower surface of the head substrate J is interposed between the head substrate J and the metal plate 15. The attached common conductive layer 13b and the metal plate 15 are electrically insulated.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、ヘッド基板Jと金属板
15との間に厚み75μm程度の厚い絶縁フィルム14
が介在されていること、及び該絶縁フィルム14は熱伝
導性の悪いポリエステル等(熱伝導率:5.7×10-5
cal/mm・sec・℃)により形成されていること
から、発熱抵抗体12を短時間のうちに繰り返しジュー
ル発熱させて高速印字を行った際、発熱抵抗体13の発
した熱がヘッド基板Jから金属板15側に逃げようとす
るのを前記絶縁フィルム14が遮断し、その結果、ヘッ
ド基板Jの温度が過度に高温となって感熱紙等に不要な
印字が形成されるという欠点を有している。
However, in this conventional thermal head, the thick insulating film 14 having a thickness of about 75 μm is provided between the head substrate J and the metal plate 15.
And the insulating film 14 is made of polyester or the like having poor thermal conductivity (thermal conductivity: 5.7 × 10 −5).
cal / mm · sec · ° C.), when the heating resistor 12 is repeatedly heated in a short time to generate Joule heat and high-speed printing is performed, the heat generated by the heating resistor 13 is generated by the head substrate J. The insulating film 14 blocks the escape from the metal plate 15 to the metal plate 15 side, and as a result, the temperature of the head substrate J becomes excessively high, so that unnecessary printing is formed on thermal paper or the like. are doing.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は、ヘッド基板を常に印字に適し
た温度状態に維持し、感熱紙等に良好で鮮明な印字画像
を形成することが可能なサーマルヘッドを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a thermal head capable of always forming a head substrate at a temperature suitable for printing and forming a good and clear printed image on thermal paper or the like.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、電気絶縁性基板の上面若しくは端面に、複数個の発
熱抵抗体と、該各発熱抵抗体に個別に接続される個別導
電層と、各発熱抵抗体に共通に接続される共通導電層と
を被着させるとともに該共通導電層の一部を電気絶縁性
基板の下面に導出させて成るヘッド基板を、上面が所定
の深さ領域まで陽極酸化された金属板上に載置させてな
るサーマルヘッドであって、その使用に際して前記共通
導電層−金属板間に生じる電位差(V)と、前記陽極酸
化部分の深さ(d)と、陽極酸化部分を形成する金属酸
化物の絶縁耐圧(E)とが、下記式「V/d≦E」を満
足するように設定されていることを特徴とするものであ
る。
According to the present invention, there is provided a thermal head comprising: a plurality of heating resistors; an individual conductive layer individually connected to each of the heating resistors; A head substrate formed by applying a common conductive layer commonly connected to each heating resistor and leading a part of the common conductive layer to the lower surface of the electrically insulating substrate is moved up to a predetermined depth region. A thermal head mounted on an anodized metal plate, wherein a potential difference (V) generated between the common conductive layer and the metal plate during use, a depth (d) of the anodized portion, It is characterized in that the withstand voltage (E) of the metal oxide forming the anodized portion is set so as to satisfy the following expression “V / d ≦ E”.

【0007】また本発明のサーマルヘッドは、前記陽極
酸化部分を形成する金属酸化物が酸化アルミニウムから
成り、その深さ(d)が5μm〜10μmに設定されて
い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 metal oxide forming the anodized portion is made of aluminum oxide, and the depth (d) is set to 5 μm to 10 μm. .

【0008】更に本発明のサーマルヘッドは、前記陽極
酸化部分を形成する金属酸化物が酸化マグネシウムであ
ることを特徴とするものである。
Further, in the thermal head according to the present invention, the metal oxide forming the anodized portion is magnesium oxide.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0010】図1は本発明のサーマルヘッドの一実施例
を示す斜視図、図2は図1のX−X線断面図、図3は図
2のA部拡大断面図であり、1は電気絶縁性基板、2は
発熱抵抗体、3aは個別導電層、3bは共通導電層、5
は金属板である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a thermal head according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion A in FIG. Insulating substrate, 2 a heating resistor, 3a an individual conductive layer, 3b a common conductive layer, 5
Is a metal plate.

【0011】前記電気絶縁性基板1は、アルミナセラミ
ックス等の電気絶縁性材料から成り、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と成すとともにこれを
従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等
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、前記セラミックグリーンシートを所定
形状に打ち抜き加工するとともに高温で焼成することに
よって製作される。
The electrically insulating substrate 1 is made of an electrically insulating material such as alumina ceramics. A ceramic material powder such as alumina, silica, magnesia or the like is mixed with an appropriate organic solvent and solvent to form a slurry. The ceramic green sheet is formed by employing a conventionally known doctor blade method, calender roll method, or the like, and then the ceramic green sheet is punched into a predetermined shape and fired at a high temperature.

【0012】また前記電気絶縁性基板1の端面にはガラ
ス等から成るグレーズ層1aが10μm〜80μmの厚
みに被着されており、該グレーズ層1aはその上面に被
着される発熱抵抗体2の発する熱を蓄積し、サーマルヘ
ッドを短時間で感熱紙等に印字画像を形成するに必要な
温度とする作用を為す。
A glaze layer 1a made of glass or the like is deposited on the end surface of the electrically insulating substrate 1 so as to have a thickness of 10 μm to 80 μm, and the glaze layer 1a is formed on the upper surface of the heating resistor 2. Accumulates the heat generated by the thermal head to bring the thermal head to a temperature required for forming a print image on thermal paper or the like in a short time.

【0013】前記グレーズ層1aは、ガラス粉末に適当
な有機溶剤を添加混合して得たガラスペーストを電気絶
縁性基板1の端面にスプレー法によって塗布し、しかる
後、これを高温、例えば約1000℃の温度で焼き付け
ることによって電気絶縁性基板1の端面に被着される。
The glaze layer 1a is formed by applying a glass paste obtained by adding a suitable organic solvent to a glass powder and applying the glass paste to the end face of the electrically insulating substrate 1 by a spray method. By baking at a temperature of ° C., it is adhered to the end surface of the electrically insulating substrate 1.

【0014】また前記グレーズ層1aが被着された電気
絶縁性基板1の端面には複数個の発熱抵抗体2が被着さ
れており、該発熱抵抗体2は窒化タンタル等から成り、
それ自体が所定の電気抵抗率を有しているため、後述す
る個別導電層3aと共通導電層3bとの間に所定の電力
が印加されると感熱紙等に印字画像を形成するのに必要
な温度にジュール発熱する作用を為す。
A plurality of heating resistors 2 are attached to an end surface of the electrically insulating substrate 1 on which the glaze layer 1a is attached, and the heating resistors 2 are made of tantalum nitride or the like.
Since it itself has a predetermined electric resistivity, when a predetermined power is applied between the individual conductive layer 3a and the common conductive layer 3b described later, it is necessary to form a printed image on thermal paper or the like. It acts to generate Joule heat at a certain temperature.

【0015】尚、前記発熱抵抗体2は従来周知のスパッ
タリング法及びフォトリソグラフィー技術を採用するこ
とによってグレーズ層1aが被着された電気絶縁性基板
1の端面に被着される。
The heating resistor 2 is attached to the end surface of the electrically insulating substrate 1 on which the glaze layer 1a is attached by employing a conventionally known sputtering method and photolithography technique.

【0016】また前記各発熱抵抗体2にはその一端側に
電気絶縁性基板1の上面に導出される個別導電層3aが
個々に接続されており、また他端側には電気絶縁性基板
1の下面に導出される共通導電層3bが共通に接続され
ている。
Each of the heating resistors 2 is individually connected at one end thereof to an individual conductive layer 3a extending to the upper surface of the electrically insulating substrate 1, and at the other end thereof. Are connected in common to a common conductive layer 3b led out to the lower surface of the substrate.

【0017】前記個別導電層3a及び共通導電層3b
は、アルミニウム、銅等の金属材料から成り、発熱抵抗
体2にジュール発熱を起こさせるために必要な所定の電
力を印加する作用を為し、スパッタリング法等の薄膜形
成技術、或いはスクリーン印刷等の厚膜技術によって電
気絶縁性基板1の端面から上面及び下面にそれぞれ導出
されるように被着される。
The individual conductive layer 3a and the common conductive layer 3b
Is made of a metal material such as aluminum, copper, or the like, acts to apply a predetermined electric power necessary for causing the heating resistor 2 to generate Joule heat, and performs a thin film forming technique such as a sputtering method, or a screen printing technique. It is attached so as to be led out from the end surface of the electrically insulating substrate 1 to the upper surface and the lower surface, respectively, by a thick film technique.

【0018】また上述の如く、電気絶縁性基板1の端面
に発熱抵抗体2等が被着され、下面に共通導電層3bが
導出されて成るヘッド基板Kは、アルミニウム、マグネ
シウム、チタン、タンタル等から成る金属板5上に載置
されている。
As described above, the head substrate K having the heating resistor 2 or the like attached to the end surface of the electrically insulating substrate 1 and the common conductive layer 3b extending out from the lower surface is made of aluminum, magnesium, titanium, tantalum or the like. Is mounted on a metal plate 5 composed of:

【0019】前記金属板5はその上面でヘッド基板Kを
支持するとともに、ヘッド基板Kの熱を吸収し、ヘッド
基板Kを印字に適した温度状態に維持する作用を為す。
The metal plate 5 has a function of supporting the head substrate K on the upper surface thereof, absorbing the heat of the head substrate K, and maintaining the temperature of the head substrate K at a temperature suitable for printing.

【0020】また前記金属板5はその上面が陽極酸化さ
れているため、ヘッド基板Kの下面側に一部を導出され
た共通導電層3bは前記金属板5上面の陽極酸化部分に
よって金属板5と電気的に絶縁され、共通導電層3bと
金属板5との間に短絡が発生するのを有効に防止するこ
とができる。そのためこのサーマルヘッドをプリンタ装
置に組み込む際、金属板5がプリンタ装置内の他の電子
部品に接触したとしても、該他の電子部品に共通導電層
3bを介して大きな電流が流れ込むことはなく、他の電
子部品に破損を発生させることは皆無となる。
Since the upper surface of the metal plate 5 is anodically oxidized, the common conductive layer 3b partially led out to the lower surface side of the head substrate K is formed by the anodized portion on the upper surface of the metal plate 5. Is electrically isolated from the common conductive layer 3b and the metal plate 5 can be effectively prevented from being short-circuited. Therefore, when the thermal head is incorporated in a printer, even if the metal plate 5 contacts another electronic component in the printer, a large current does not flow into the other electronic component via the common conductive layer 3b. No other electronic components will be damaged.

【0021】更に前記金属板5はその上面が陽極酸化さ
れ、ヘッド基板Kの下面側に一部を導出された共通導電
層3bと金属板5とは前記陽極酸化部分によって電気的
に絶縁されているため、ヘッド基板Kと金属板5との間
に絶縁フィルム等を介在させる工程を省くとともに絶縁
フィルム等を不要としてサーマルヘッドの部品点数を減
らすことができ、サーマルヘッドの組み立ての作業性を
良好なものとなすことができる。
Further, the upper surface of the metal plate 5 is anodized, and the common conductive layer 3b, part of which is led out to the lower surface side of the head substrate K, and the metal plate 5 are electrically insulated by the anodized portion. Therefore, the step of interposing an insulating film or the like between the head substrate K and the metal plate 5 can be omitted, and the number of components of the thermal head can be reduced by eliminating the need for the insulating film or the like, thereby improving the workability of assembling the thermal head. Can be made.

【0022】また更に前記金属板5の上面は陽極酸化さ
れて熱伝導率の大きな金属酸化物(酸化アルミニウム:
約7.2×10-3cal/mm・sec・℃、酸化マグ
ネシウム:8.7×10-3cal/mm・sec・℃、
酸化チタン:1.6×10-3cal/mm・sec・
℃)となっており、該金属酸化物は絶縁フィルムを形成
するポリエチレン等(熱伝導率:5.7×10-5cal
/mm・sec・℃)に比し熱を速やかに伝導させるこ
とができる。このため、発熱抵抗体2を短時間のうちに
繰り返しジュール発熱させて高速印字を行う場合、発熱
抵抗体2の発する熱はヘッド基板Kの下面より、金属酸
化物が形成されている金属板5の上面を介して金属板5
側に極めて良好に逃げ、これによってヘッド基板Kを常
に良好な温度状態に維持することができるとともに、感
熱紙等に不要な印字が形成されるのを皆無として感熱紙
等に良好で鮮明な印字画像を形成することが可能とな
る。
Further, the upper surface of the metal plate 5 is anodically oxidized so that a metal oxide having a high thermal conductivity (aluminum oxide:
About 7.2 × 10 −3 cal / mm · sec · ° C., magnesium oxide: 8.7 × 10 −3 cal / mm · sec · ° C.
Titanium oxide: 1.6 × 10 −3 cal / mm · sec ·
° C) and the metal oxide is polyethylene or the like forming an insulating film (thermal conductivity: 5.7 × 10 -5 cal)
/Mm.sec..degree. C.). Therefore, when high-speed printing is performed by causing the heating resistor 2 to repeatedly generate Joule heat in a short time, the heat generated by the heating resistor 2 is transferred from the lower surface of the head substrate K to the metal plate 5 on which the metal oxide is formed. Metal plate 5 through the upper surface of
Side, it is possible to keep the head substrate K in a good temperature state at all times, and it is possible to prevent unnecessary printing from being formed on thermal paper or the like, and to print good and clear on thermal paper or the like. An image can be formed.

【0023】尚、前記金属板5の陽極酸化は、先ずアル
ミニウム等から成るインゴット(塊)を従来周知の金属
加工法を採用し、所定形状に成形して得た金属板5を、
硫酸、リン酸などの無機酸や、シュウ酸、酢酸などの有
機酸などが5〜30%程度含まれる電解液中に浸漬する
とともに外部電源を介して約30Vの正の電圧を約2分
間印加して20mA/cm2〜50mA/cm2程度の電
流を流し、電解液中の負イオンOH-を金属板5の上面
に付着させ、金属板5の上面から所定の深さd、例えば
5〜10μmの深さまで酸化することによって行われ
る。また前記陽極酸化部分の深さdは、サーマルヘッド
をプリンタ装置に組み込んだ際、共通導電層3bと金属
板5との間に電位差Vが生じるときは、該電位差Vを前
記陽極酸化部分の深さdで除したものV/dが、陽極酸
化によって形成される金属酸化物の絶縁耐圧(臨界電
場)Eと、同じか、又はそれよりも小さくなるように設
定すればよい。
The metal plate 5 is anodized by first forming an ingot (a lump) made of aluminum or the like into a predetermined shape by using a conventionally known metal working method.
It is immersed in an electrolyte containing about 5 to 30% of an inorganic acid such as sulfuric acid or phosphoric acid, or an organic acid such as oxalic acid or acetic acid, and is applied with a positive voltage of about 30 V for about 2 minutes via an external power supply. to 20mA / cm 2 ~50mA / cm flowed 2 current of about negative ions OH in the electrolyte solution - was attached to the upper surface of the metal plate 5, the top surface of a predetermined depth d of the metal plate 5, for example 5 This is done by oxidizing to a depth of 10 μm. The depth d of the anodized portion is determined by the potential difference V between the common conductive layer 3b and the metal plate 5 when the thermal head is incorporated in a printer. What is necessary is to set so that V / d divided by d is equal to or smaller than the dielectric strength (critical electric field) E of the metal oxide formed by anodic oxidation.

【0024】かくして本発明のサーマルヘッドは、外部
電気信号に対応させて個別導電層3aと共通導電層3b
との間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体2を選択的に
ジュール発熱させるとともに該発熱した熱を感熱紙等に
伝導させ、感熱紙等に所定の印字画像を形成することに
よってサーマルヘッドとして機能する。
Thus, according to the thermal head of the present invention, the individual conductive layer 3a and the common conductive layer 3b correspond to the external electric signal.
A predetermined power is applied between the thermal head and the thermal head by selectively causing the heating resistor 2 to generate Joule heat and transmitting the generated heat to a thermal paper or the like to form a predetermined print image on the thermal paper or the like. Function as

【0025】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
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、改良等が可能であり、例えば上記実施例で示し
たサーマルヘッドの発熱抵抗体2を窒化珪素等から成る
保護層で被覆しておけば、該保護層によって発熱抵抗体
2等を大気中に含まれる水分等の接触による酸化腐食や
感熱紙等の摺接による摩耗から良好に保護することがで
きる。従って発熱抵抗体2を保護層で被覆しておくこと
が好ましい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. If the resistor 2 is covered with a protective layer made of silicon nitride or the like, the protective layer protects the heat generating resistor 2 and the like from oxidative corrosion due to contact with moisture or the like contained in the air and abrasion due to sliding contact with thermal paper or the like. Can be protected well. Therefore, it is preferable to cover the heating resistor 2 with a protective layer.

【0026】また上記実施例では発熱抵抗体2をヘッド
基板Kの端面に配した端面型のサーマルヘッドについて
説明したが、図4に示す如く、電気絶縁性基板21の上
面と端面の間にC面を形成するとともに該C面に発熱抵
抗体22を被着させたC端面型のサーマルヘッドや、発
熱抵抗体を電気絶縁性基板の上面に被着させるとともに
該発熱抵抗体に共通導電層を接続し、該共通導電層の一
部を電気絶縁性基板の下面に導出された平面型のサーマ
ルヘッドに適用しても良く、いずれのサーマルヘッドに
適用した場合も上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。
In the above embodiment, an end-face type thermal head in which the heating resistor 2 is disposed on the end face of the head substrate K has been described. However, as shown in FIG. A C end face type thermal head in which a heating surface is formed and the heating resistor 22 is adhered to the C surface, a heating resistor is adhered to the upper surface of the electrically insulating substrate, and a common conductive layer is formed on the heating resistor. Connected, a part of the common conductive layer may be applied to a flat-type thermal head led out to the lower surface of the electrically insulating substrate, and when applied to any of the thermal heads, the same effect as in the above embodiment can be obtained. Obtainable.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドは、電気絶縁性
基板の上面若しくは端面に、複数個の発熱抵抗体と、該
各発熱抵抗体に個別に接続される個別導電層と、各発熱
抵抗体に共通に接続される共通導電層とを被着させると
ともに前記共通導電層の一部を電気絶縁性基板の下面に
導出させて成るヘッド基板を、上面が所定の深さ領域ま
で陽極酸化された金属板上に載置させ、その使用に際し
て共通導電層−金属板間に生じる電位差(V)と、前記
陽極酸化部分の深さ(d)と、陽極酸化部分を形成する
金属酸化物の絶縁耐圧(E)とを式「V/d≦E」を満
足するように設定したことから、ヘッド基板の下面側に
一部を導出された共通導電層は金属板上面の陽極酸化部
分によって金属板と電気的に絶縁され、共通導電層と金
属板との間に短絡が発生するのを有効に防止することが
できる。従って、サーマルヘッドを常に正常に動作させ
ることができる上に、このサーマルヘッドをプリンタ装
置に組み込む際、金属板がプリンタ装置内の他の電子部
品に接触したとしても、該他の電子部品に共通導電層を
介して大きな電流が流れ込むことはなく、他の電子部品
に破損を発生させることは皆無となる。
According to the thermal head of the present invention, a plurality of heating resistors, an individual conductive layer individually connected to each of the heating resistors, and each of the heating resistors are provided on the upper surface or the end surface of the electrically insulating substrate. A head substrate formed by applying a common conductive layer commonly connected to the substrate and leading a part of the common conductive layer to the lower surface of the electrically insulating substrate has an upper surface anodized to a predetermined depth region. It is placed on a metal plate and the potential difference (V) generated between the common conductive layer and the metal plate at the time of use, the depth (d) of the anodized portion, and the withstand voltage of the metal oxide forming the anodized portion (E) is set so as to satisfy the expression “V / d ≦ E”, the common conductive layer partially led out on the lower surface side of the head substrate is connected to the metal plate by the anodized portion on the upper surface of the metal plate. Electrically isolated, short circuit between common conductive layer and metal plate Can be effectively prevented. Therefore, the thermal head can always be normally operated, and when the thermal head is incorporated into the printer, even if the metal plate contacts another electronic component in the printer, the thermal head is commonly used by the other electronic components. A large current does not flow through the conductive layer, and no other electronic components are damaged.

【0028】また本発明のサーマルヘッドによれば、金
属板の上面は陽極酸化され、ヘッド基板の下面側に一部
を導出された共通導電層と金属板とは前記陽極酸化部分
によって電気的に絶縁されているため、ヘッド基板と金
属板との間に絶縁フィルム等を介在させる工程を省くと
ともに該絶縁フィルム等を不要としてサーマルヘッドの
部品点数を減らすことができ、サーマルヘッドの組み立
ての作業性を良好なものとなすことができる。
According to the thermal head of the present invention, the upper surface of the metal plate is anodically oxidized, and the common conductive layer and the metal plate partially exposed on the lower surface side of the head substrate are electrically connected by the anodic oxidation portion. Since it is insulated, the step of interposing an insulating film or the like between the head substrate and the metal plate can be omitted, and the number of parts of the thermal head can be reduced by eliminating the need for the insulating film or the like. Can be made favorable.

【0029】更に本発明のサーマルヘッドによれば、前
記陽極酸化部分を形成する金属酸化物は熱伝導率が大き
いため、絶縁フィルムを形成するポリエチレン等に比し
熱を速やかに伝導させることができる。このため、発熱
抵抗体を短時間のうちに繰り返しジュール発熱させて高
速印字を行う場合、発熱抵抗体の発する熱はヘッド基板
の下面より、金属酸化物が形成されている金属板の上面
を介して金属板側に極めて良好に逃げ、これによってヘ
ッド基板を常に良好な温度状態に維持することができる
とともに、感熱紙等に不要な印字が形成されるのを皆無
として感熱紙等に良好で鮮明な印字画像を形成すること
が可能となる。
Further, according to the thermal head of the present invention, since the metal oxide forming the anodized portion has a high thermal conductivity, heat can be conducted more quickly than polyethylene or the like forming the insulating film. . Therefore, when high-speed printing is performed by repeatedly causing the heating resistor to generate Joule heat in a short time, the heat generated by the heating resistor is transmitted from the lower surface of the head substrate to the upper surface of the metal plate on which the metal oxide is formed. Escapes very well to the metal plate side, so that the head substrate can always be kept in a good temperature state, and no unnecessary printing is formed on thermal paper etc. It is possible to form a perfect printed image.

【0030】また更に本発明のサーマルヘッドによれ
ば、上記陽極酸化部分を形成する金属酸化物として熱伝
導率の大きな酸化マグネシウムを用いることにより、ヘ
ッド基板中の熱の一部を金属板側に更に良好に伝達せし
めることができ、これによって長時間にわたる高速印字
であっても、感熱紙等に濃度むらの少ない鮮明な画像を
記録することが可能となる。
Further, according to the thermal head of the present invention, by using magnesium oxide having a high thermal conductivity as the metal oxide forming the anodized portion, a part of the heat in the head substrate is transferred to the metal plate side. It is possible to transmit the image more satisfactorily, and thereby, it is possible to record a clear image with less density unevenness on thermal paper or the like, even in high-speed printing for a long time.

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

【図1】本発明の端面型サーマルヘッドに適用した実施
例を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment applied to an end face type thermal head of the present invention.

【図2】図1のX−X線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

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

【図4】本発明をC面型サーマルヘッドに適用した実施
例を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an embodiment in which the present invention is applied to a C-plane type thermal head.

【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・・・電気絶縁性基板、2・・・発熱抵抗体、3a・
・・個別導電層、3b・・・共通導電層、5・・・金属
板、K・・・ヘッド基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric insulating board, 2 ... Heating resistor, 3a.
..Individual conductive layers, 3b ... common conductive layers, 5 ... metal plates, K ... head substrates

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電気絶縁性基板の上面若しくは端面に、複
数個の発熱抵抗体と、該各発熱抵抗体に個別に接続され
る個別導電層と、各発熱抵抗体に共通に接続される共通
導電層とを被着させるとともに共通導電層の一部を電
気絶縁性基板の下面に導出させて成るヘッド基板を、上
面が所定の深さ領域まで陽極酸化された金属板上に載置
させてなるサーマルヘッドであって、その使用に際して
前記共通導電層−金属板間に生じる電位差(V)と、前
記陽極酸化部分の深さ(d)と、陽極酸化部分を形成す
る金属酸化物の絶縁耐圧(E)とが、下記式を満足す
るように設定されていることを特徴とするサーマルヘッ
ド。V/d≦E・・・
1. A plurality of heating resistors, an individual conductive layer individually connected to each heating resistor, and a common connection commonly connected to each heating resistor on an upper surface or an end surface of an electrically insulating substrate. the head substrate made by deriving a portion of the common conductive layer to the lower surface of the electrically insulating substrate with depositing a conductive layer, so the upper surface placed on the anodized metal plate on to a predetermined depth region Thermal head
A potential difference (V) generated between the common conductive layer and the metal plate;
The depth of the anodized portion (d) and the formation of the anodized portion
Withstand voltage (E) of the metal oxide satisfying the following equation:
A thermal head characterized in that it is set so that: V / d ≦ E ...
【請求項2】前記陽極酸化部分を形成する金属酸化物が2. The method according to claim 2, wherein the metal oxide forming the anodized portion is
酸化アルミニウムから成り、その深さ(d)が5μm〜Made of aluminum oxide, having a depth (d) of 5 μm or more
10μmに設定されていることを特徴とする請求項1に2. The method according to claim 1, wherein the distance is set to 10 μm.
記載のサーマルヘッド。The described thermal head.
【請求項3】前記陽極酸化部分を形成する金属酸化物が3. The method according to claim 1, wherein the metal oxide forming the anodized portion is
酸化マグネシウムであることを特徴とする請求項1に記2. The method according to claim 1, wherein the material is magnesium oxide.
載のサーマルヘッド。On-board thermal head.
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