JPH02220855A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH02220855A JPH02220855A JP4354589A JP4354589A JPH02220855A JP H02220855 A JPH02220855 A JP H02220855A JP 4354589 A JP4354589 A JP 4354589A JP 4354589 A JP4354589 A JP 4354589A JP H02220855 A JPH02220855 A JP H02220855A
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Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はインクリボン等を使用する熱転写式プ１ンター
あるいは、感熱紙を使用する感熱式プリンターにおいて
印字をおこなうサーマルヘッドに関する。
あるいは、感熱紙を使用する感熱式プリンターにおいて
印字をおこなうサーマルヘッドに関する。
従来、サーマルヘッドは例えば第６図に示すように、薄
いガラスグレーズ蓄熱層７で表面を覆ったセラミックな
どの絶縁基板ｌの上に、ドツト状の発熱抵抗体を形成す
る発熱抵抗体層３と、この発熱抵抗体層３に電流を供給
するための導体層４と、これら層を酸化ならびに摩耗か
ら保護するための保護層５とか積層されてできている。
いガラスグレーズ蓄熱層７で表面を覆ったセラミックな
どの絶縁基板ｌの上に、ドツト状の発熱抵抗体を形成す
る発熱抵抗体層３と、この発熱抵抗体層３に電流を供給
するための導体層４と、これら層を酸化ならびに摩耗か
ら保護するための保護層５とか積層されてできている。
このサーマルヘッドはインクリボンあるいは感熱紙など
の記録媒体６に押し付けられ、電気信号を受けて発熱し
記録媒体６を熱転写あるいは発色させて印字するように
している。
の記録媒体６に押し付けられ、電気信号を受けて発熱し
記録媒体６を熱転写あるいは発色させて印字するように
している。
ところで、この種のサーマルヘッドにおいては、熱効率
を向上させるために蓄熱層の熱伝導率の低減を図ること
が要求されている。一般に、蓄熱層としては、実用的な
無機材料の中で熱伝導率が最も近いとされているガラス
グレーズ層が用いられているが、これに代わるものがい
くつか提案されている。そのひとつとして、第７図に示
すように例えばポリイミドを主成分とする耐熱樹脂蓄熱
層８を絶縁基板ｌの上に設けたものがある。また、第８
図に示すように、絶縁基板１の上に例えばガラス材の中
に気泡を含ませた機能性ガラス等の気泡グレーズ蓄熱層
９を設けたサーマルヘッドが考案されている（例えば、
特開昭６２−１２１０６８号公報参照）。この気泡グレ
ーズ蓄熱層９は、ガラスそのものの熱伝導率に変化はな
いが気泡が入っているため蓄熱層全体の熱伝導率が減少
する。
を向上させるために蓄熱層の熱伝導率の低減を図ること
が要求されている。一般に、蓄熱層としては、実用的な
無機材料の中で熱伝導率が最も近いとされているガラス
グレーズ層が用いられているが、これに代わるものがい
くつか提案されている。そのひとつとして、第７図に示
すように例えばポリイミドを主成分とする耐熱樹脂蓄熱
層８を絶縁基板ｌの上に設けたものがある。また、第８
図に示すように、絶縁基板１の上に例えばガラス材の中
に気泡を含ませた機能性ガラス等の気泡グレーズ蓄熱層
９を設けたサーマルヘッドが考案されている（例えば、
特開昭６２−１２１０６８号公報参照）。この気泡グレ
ーズ蓄熱層９は、ガラスそのものの熱伝導率に変化はな
いが気泡が入っているため蓄熱層全体の熱伝導率が減少
する。
従来のサーマルヘッドにあっては、絶縁基板上にガラス
グレーズ蓄熱層を厚（設け、これによって熱容量を増大
せしめて蓄熱量を増加し、熱効率を向上させることを図
っているが、これにともなって発熱温度の立ち下がり時
間が増加し、熱応答性が損なわれるという欠点を有して
いた。
グレーズ蓄熱層を厚（設け、これによって熱容量を増大
せしめて蓄熱量を増加し、熱効率を向上させることを図
っているが、これにともなって発熱温度の立ち下がり時
間が増加し、熱応答性が損なわれるという欠点を有して
いた。
又、ガラスグレーズの替わりに耐熱樹脂を用いた場合、
耐熱樹脂はガラス材と比べると、耐熱性が十分でないた
め熱による分解が生じ、サーマルヘッドの信頼性および
耐久寿命の点で問題を残している。
耐熱樹脂はガラス材と比べると、耐熱性が十分でないた
め熱による分解が生じ、サーマルヘッドの信頼性および
耐久寿命の点で問題を残している。
そして、ガラスグレーズの替わりに気泡グレーズを用い
た場合、サーマルヘッドの熱効率を向上させる程度まで
気泡グレーズ蓄熱層の熱伝導率を減少させるにはかなり
の量の気泡を入れる必要があり、蓄熱層の内部がポーラ
スになって、機械的な力が加わるとつぶれてしまうこと
がある。従って、インクリボンや感熱紙に押し付けて使
用するサーマルヘッドの構成要素としては不適であると
いう問題点があった。
た場合、サーマルヘッドの熱効率を向上させる程度まで
気泡グレーズ蓄熱層の熱伝導率を減少させるにはかなり
の量の気泡を入れる必要があり、蓄熱層の内部がポーラ
スになって、機械的な力が加わるとつぶれてしまうこと
がある。従って、インクリボンや感熱紙に押し付けて使
用するサーマルヘッドの構成要素としては不適であると
いう問題点があった。
本発明は熱伝導率が小さく、耐熱性が高く、かつ機械的
強度も充分な蓄熱層を基板上に設け、熱効率の高い、か
つ低消費電力のサーマルヘッドを提供することを目的と
している。
強度も充分な蓄熱層を基板上に設け、熱効率の高い、か
つ低消費電力のサーマルヘッドを提供することを目的と
している。
上記目的を達成するために、本発明のサーマルヘッドに
おいては、基板の表面に、多数の柱状孔が前記基板の面
に対し略垂直に形成された多孔質蓄熱層を設け、さらに
その上に発熱抵抗体層、導体層及び保護層を順次積層し
て設けたものである。
おいては、基板の表面に、多数の柱状孔が前記基板の面
に対し略垂直に形成された多孔質蓄熱層を設け、さらに
その上に発熱抵抗体層、導体層及び保護層を順次積層し
て設けたものである。
上記多孔質蓄熱層には、Ｓｉｎ、を主成分として形成さ
れているものを用いることができる。
れているものを用いることができる。
上記のように構成されたサーマルヘッドは、第５図に示
すように、基板上に設けた、例えばＳｉＯ２からなる多
孔質蓄熱層の気孔率（多孔質層全体に対する孔の体積比
）を選択することにより所望の熱伝導率をもつ多孔質層
を得ることができる。
すように、基板上に設けた、例えばＳｉＯ２からなる多
孔質蓄熱層の気孔率（多孔質層全体に対する孔の体積比
）を選択することにより所望の熱伝導率をもつ多孔質層
を得ることができる。
又、孔が基板面に対してほぼ垂直に形成されているため
機・械的強度が大きく、サーマルヘッドの抑圧に対して
多孔質の蓄熱層がつぶれることはない。
機・械的強度が大きく、サーマルヘッドの抑圧に対して
多孔質の蓄熱層がつぶれることはない。
そして、Ｓｉｎ、は熱伝導率が１．４Ｗ／ｍ−ｄｅｇと
他の材料に比べて低く、また耐熱性や機械的強度が高（
、蓄熱層の構成材料として好ましいものである。
他の材料に比べて低く、また耐熱性や機械的強度が高（
、蓄熱層の構成材料として好ましいものである。
実施例について図面を参照して説明すると、第１図にお
いてシリコンウェハーからなる基板３１を、水を添加し
たグリセリン、あるいは、ホウ酸の水溶液などの電解液
中で陽極酸化することにより、多孔質蓄熱層２に示すよ
うに柱状孔２２がウェハー面に対しほぼ垂直に形成され
、柱状のＳｉ０２部２１からなる多孔質のＳｉｎ、層を
形成し、さらにこの上に発熱抵抗体層３、導体層４及び
保護層５を順次常法により積層してサーマルヘッドを作
製する。
いてシリコンウェハーからなる基板３１を、水を添加し
たグリセリン、あるいは、ホウ酸の水溶液などの電解液
中で陽極酸化することにより、多孔質蓄熱層２に示すよ
うに柱状孔２２がウェハー面に対しほぼ垂直に形成され
、柱状のＳｉ０２部２１からなる多孔質のＳｉｎ、層を
形成し、さらにこの上に発熱抵抗体層３、導体層４及び
保護層５を順次常法により積層してサーマルヘッドを作
製する。
このとき発熱抵抗体層３と多孔質蓄熱層２の間にアンダ
ーコート層（図示せず）を設け、発熱抵抗体層のパター
ン形成工程の安定化あるいはサーマルヘッド駆動時に発
熱部Ａに生じる熱衝撃の緩和を図るようにしてもよい。
ーコート層（図示せず）を設け、発熱抵抗体層のパター
ン形成工程の安定化あるいはサーマルヘッド駆動時に発
熱部Ａに生じる熱衝撃の緩和を図るようにしてもよい。
第２の実施例としては、シリコンウェハーカラなる基板
１１を陽極とし、フッ化水素酸（ＨＦ ）水溶液中で電
気分解することにより第２図に示すようにウェハー面に
ほぼ垂直方向に多数の柱状孔２２をもつ多孔質シリコン
層を形成する。その後、熱酸化あるいは酸素プラズマに
よる酸化などの酸化工程を経て、第３図に示すようなＳ
ｉｎ、からなる多孔質蓄熱層２３を形成する他は、前記
第１の実施例と同様にサーマルヘッドを作製する。
１１を陽極とし、フッ化水素酸（ＨＦ ）水溶液中で電
気分解することにより第２図に示すようにウェハー面に
ほぼ垂直方向に多数の柱状孔２２をもつ多孔質シリコン
層を形成する。その後、熱酸化あるいは酸素プラズマに
よる酸化などの酸化工程を経て、第３図に示すようなＳ
ｉｎ、からなる多孔質蓄熱層２３を形成する他は、前記
第１の実施例と同様にサーマルヘッドを作製する。
第３の実施例としては、第４図に示すようにアルミナや
窒化シリコンなどの絶縁物あるいはアルミニウムや鋼な
どの金属からなる長尺形の基板１２上にスパッタあるい
はＣＶＤによってシリコン層を形成し、これを出発材と
して前記実施例１または実施例２と同様の方法で多孔質
蓄熱層２４を形成する他は前記第１の実施例と同様にサ
ーマルヘッドを作製する。
窒化シリコンなどの絶縁物あるいはアルミニウムや鋼な
どの金属からなる長尺形の基板１２上にスパッタあるい
はＣＶＤによってシリコン層を形成し、これを出発材と
して前記実施例１または実施例２と同様の方法で多孔質
蓄熱層２４を形成する他は前記第１の実施例と同様にサ
ーマルヘッドを作製する。
本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載されるような効果を奏する。
に記載されるような効果を奏する。
基板の表面に多数の柱状孔が前記基板の面に対し略垂直
に形成された多孔質蓄熱層を設けたので、発熱抵抗体で
発生した熱が基板側へ逃げることを抑制することができ
、インクリボンや感熱紙の方へ優先的に熱が流れるため
、低消費電力で熱効率の高い印字が可能となる。
に形成された多孔質蓄熱層を設けたので、発熱抵抗体で
発生した熱が基板側へ逃げることを抑制することができ
、インクリボンや感熱紙の方へ優先的に熱が流れるため
、低消費電力で熱効率の高い印字が可能となる。
また、多孔質蓄熱層をＳｉｎ、から構成したものでは、
熱伝導率が比較的低く、耐熱性及び機械的強度に優れた
蓄熱層を形成することができ、耐久性があって熱効率の
高い、低消費電力のサーマルヘッドを提供することがで
きる。
熱伝導率が比較的低く、耐熱性及び機械的強度に優れた
蓄熱層を形成することができ、耐久性があって熱効率の
高い、低消費電力のサーマルヘッドを提供することがで
きる。
第１図は本発明の第１実施例であるサーマルヘッドの断
面図、第２図及び第３図は本発明の第２実施例であるサ
ーマルヘッドの基板上への多孔質蓄熱層形成を示す断面
図、第４図は本発明の第３実施例であるサーマルヘッド
の基板上への多孔質蓄熱層を示す断面図、第５図はＳｉ
ｎ、からなる多孔質蓄熱層の気孔率と熱伝導率との関係
を表すグラフ、第６，７図及び第８図は各々従来のサー
マルヘッドの例を示す断面図である。 出願人 アルプス電気株式会社 代表者片岡政隆 第４図 弔２図 第３図 第６図
面図、第２図及び第３図は本発明の第２実施例であるサ
ーマルヘッドの基板上への多孔質蓄熱層形成を示す断面
図、第４図は本発明の第３実施例であるサーマルヘッド
の基板上への多孔質蓄熱層を示す断面図、第５図はＳｉ
ｎ、からなる多孔質蓄熱層の気孔率と熱伝導率との関係
を表すグラフ、第６，７図及び第８図は各々従来のサー
マルヘッドの例を示す断面図である。 出願人 アルプス電気株式会社 代表者片岡政隆 第４図 弔２図 第３図 第６図
Claims (2)
- （１）基板の表面に、多数の柱状孔が前記基板の表面に
対し略垂直に形成された多孔質蓄熱層を設け、さらにそ
の上に発熱抵抗体層、導体層及び保護層を順次積層して
設けてなることを特徴とするサーマルヘッド。 - （２）上記多孔質蓄熱層はＳｉＯ＿２を主成分として形
成されてなることを特徴とする請求項１記載のサーマル
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354589A JPH02220855A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4354589A JPH02220855A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220855A true JPH02220855A (ja) | 1990-09-04 |
Family
ID=12666719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4354589A Pending JPH02220855A (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009083436A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Seiko Instruments Inc | 発熱抵抗素子部品およびサーマルプリンタ |
-
1989
- 1989-02-23 JP JP4354589A patent/JPH02220855A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009083436A (ja) * | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Seiko Instruments Inc | 発熱抵抗素子部品およびサーマルプリンタ |
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