JPH03208669A

JPH03208669A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH03208669A
Application number: JP387990A
Authority: JP
Inventors: Kyoji Shirakawa; 白川　享志; Hisahiro Hiraide; 平出　弥博
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1990-01-11
Publication date: 1991-09-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はサーマルヘッドに係り、特にザーマルプリンタ
に搭載され、所望の印字情報に基づいて通電加熱するこ
とにより所望の印字を行なうり−−マルヘッドに関する
。

〔従来の技術〕

一般に、ザーマルプリンタに搭載するサーマルヘッドは
、例えば、複数個の発熱抵抗体を絶縁性基板上に直線的
に整列配直し、印字情報に従って各発熱抵抗体を選択的
に通電加熱させて、感熱記録紙に発色記録させるか、あ
るいは、インクリボンのインクを溶融して普通紙に転写
記録するために用いられている。

第３図は従来のこの種のサーマルヘッドを示したもので
、アルミナ等からなる絶縁性基板１上には、蓄熱層とし
て機能するガラスからなるグレズ層２が形成されており
、このグレーズ層２の上面には、Ｔａ２Ｎ等からなる複
数個の発熱抵抗休３が、蒸着、スパッタリング等により
被着された後にエッチングを行なうことにより直線状に
整列して形成されている。前記各発熱抵抗体３の上面両
側部には、この発熱抵抗休３に対して給電するための共
通給電体層４ａおよび個別給電体層４ｂがそれぞれ形成
されており、これら各給電体層４ａ，４ｂは、例えば、
Ａ．Ｑ　、Ｃｕ　１Ａｕ等の軟質金属からなり、蒸着、
スパッタリング等により所望形状のパターンに形成され
ている。そして、前記各発熱抵抗体３は、前記共通給電
体層４ａおよび個別給電体層４ｂ間において露出されて
それぞれ独立した１ドット相当分の発熱部３ａが形成さ
れ、この発熱抵抗体３の発熱部３ａは、前記各給電体層
４ａ，４ｂ間に電圧を印加することにより発熱されるよ
うになっている。

また、前記発熱抵抗体３および両給電体層４ａ，４ｂの
上面には、これら発熱抵抗体３および給電体層４ａ，４
ｂを保護する約７〜１０μ仇の膜厚の保護層５が形成さ
れており、この保護層５は、発熱抵抗休３を酸化による
劣化から保護する３Ｓ　ｉ　０　２等からなるほぼ２μ虱の膜厚の耐酸化層
６と、この耐酸化層６上に積層されインクリボン等との
接触による摩耗から発熱抵抗休３おＪ：び各給電体層４
ａ．４ｂを保護するＴａ２０５６ａからなるほぼ５〜８
μ班の膜厚の耐摩耗ｍ７とから形成されており、この保
護層５は、端子部以外のり−ベての表面を覆うようにな
っている。この保護層５の耐酸化層６および耐摩耗層７
は、スパッタリング等の手段によって順次形成され、そ
の後、最終工程において絶縁性基板１を分割して所望の
サーマルヘッドチップを得るようになっている。

このような従来のサーマルヘッドにおいては、このサー
マルヘッドをインクリボンを介して用紙に圧接させ、所
定の印字情報に基づいて所望のドットに対応する個別給
電体層４ｂに通電するこどにより、その発熱抵抗休３の
発熱部３ａを発熱させ、前記インクリボンのインクを前
記用紙に溶融転写させることにより、前記用紙上に所望
の印字を行なうようになっている。

４〔発明が解決しようとする課題〕しかし、前記従来のサーマルヘッドにおいては、前記発
熱抵抗体３において通電により発生した熱量は、グレー
ズ層２方向に伝達されてそのほぼ４０％の熱量が失われ
るとともに、各給電体層４ａ，４ｂの方向にもほぼ４０
％の熱量が伝達されて失われてしまうことから、わずか
２０％の熱量のみが印字エネルギとして有効に利用され
るに過ぎない。そのため、熱効率が著しく低下してしま
い、印字エネルギ密度を高く保持することができず、大
きなエネルギ損失を生じてしまうという問題を有してい
る。

また、熱効率を向上させるために前記グレーズ層２の厚
さ寸法を大きく形戒すると、グレーズ層２の熱容量が大
きくなって蓄熱母が増大し、高速印字に必要な高速熱応
答性を得ることができなくなってしまうどいう問題を有
している。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたもので、発熱抵抗
体から発生する熱量のグレーズ層への伝達を減少させ、
熱効率を著しく向上させることのできるサーマルヘッド
を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するため本発明に係るυ−マルヘッドは
、絶縁性基板上にグレーズ層を形成し、このグレーズ胴
上に複数の発熱抵抗体を整列状に形戒し、この発熱抵抗
体上にこれら各発熱抵抗体に選択的に通電する共通給電
体層および個別給電体層を形成し、前記各層の露出して
いる上面に保護層を形成してなるザーマルヘッドにおい
て、前記グレーズ層上に第１発熱抵抗体を形成するとと
もに、この第１発熱抵抗体上に絶縁居を形成し、この第
１発熱抵抗体と前記絶縁層との間にドットに対応した複
数の空隙部を形成し、前記絶縁層上の前記空隙部に対応
する位置に前記各給電体層により通電される第２発熱抵
抗体を形成したことをその特徴とするものである。

〔作　用〕本発明によれば、絶縁層および空隙部が熱抵抗を有し、
特に、空隙部は、断熱性が極めて高いことから、第２発
熱抵抗体への通電により発生した熱量が、グレーズ層方
向に伝達しにくくなり、この熱量を印字側に効率よく伝
達することができるので、熱効率を著しく向上させるこ
とができ、サマルヘッドの印加電力を高めることなく、
高い印字■ネルギ密度を保持することができ、さらに、
グレーズ層の厚さ寸法を大きくする必要がないので、グ
レーズ層の蓄熱昂が増大してしまうことがなく、高い高
速熱応答性を得ることができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図および第２図を参照し、
第３図と同一部分には同一符号を付して説明する。

第１図は本発明に係る１ノーマルヘッドの一実施例を示
したもので、アルミナ等からなる絶縁性基板１上には、
蓄熱層として機能するガラスからなるグレーズ層２が形
成されており、このグレーズ層２の上面には、Ｔａ２Ｎ
等からなりほぼ０．０５μ仇以下の膜厚を有ずる第１発
熱抵抗体７８が積層されている。この第１発熱抵抗体８は、第２図
に示すように、フォトリソ技術により所定間隔毎に複数
の小さな発熱集中部９．９・・・が形成されるようにな
っており、この第１発熱抵抗体８の上面に＆ま、ＳｉＯ
　　やＴ　ａ　２　０　５等からなりば２ぼ５μ卯の膜厚を有する絶縁層１０が形成されている。

そして、前記絶縁層１０を形成した後、前記第１発熱抵
抗体８に静電気等の高電圧、微小電流を印加することに
より、前記第１発熱抵抗体８の発熱集中部９を瞬時に焼
き切り、第１発熱抵抗休８の材料を蒸発させる。この蒸
発の際の爆発力により圧力が発生し、この圧力により、
発熱集中部９の近傍における密着ノｊが消失し、第１発
熱抵抗体８と絶縁層１０との間に空隙部１１が形成され
るものである。このとき、第１発熱抵抗体８の発熱集中
部９を囲む材料は、熱伝導率の低い祠斜であるため、前
記蒸発時にグレーズ層２および絶縁層１０に損傷を与え
ることはない。なお、前記空隙部１１は、第１発熱抵抗
体８の膜厚や発熱集中部９の面積を設定することにより
、任意の人き８ざの空隙を形成することが可能である。

また、前記絶縁層１０の上面には、Ｔａ２ＮやＴａ−Ｓ
ｉ０２等からなる第２発熱抵抗体１２が形成ざれており
、この第２発熱抵抗休１２の上面両側部には、ＡＮ等か
らなる共通給電体層４ａおよび個別給電体層４ｂがそれ
ぞれ形成されている。

これら各給電体層４ａ，４ｂは、フオトリソ技術等によ
り所望形状のパターンに形成され、前記第２発熱抵抗体
１２は、前記共通給電体層４ａおよび個別給電体層４ｂ
間の前記第１発熱抵抗体８の空隙部１１に対応ずる位置
において露出ざれて各個独立した１ドット相当分の発熱
部１２ａが形成されるものである。さらに、前記第２発
熱抵抗体１２および給電体層４ａ，４ｂの上面には、こ
れら第２発熱抵抗体１２および給電体層４ａ，４ｂを保
護する保護層５が形成されている。

次に、本発明の作用について説明する。

本実施例においては、サーマルヘッドをインクリボンを
介して用紙に圧接ざ吐、所定の印字情報に基づいて所望
のドットに対応する個別給電体層４ｂに通電することに
より、その第２発熱抵抗体１２の発熱部１２ａを発熱さ
せ、前記インクリボンのインクを前記用紙に溶融転写さ
せることにより、前記用紙上に所望の印字を行なうよう
になっている。

このとぎ、本実施例においては、前記絶縁層１０および
空隙部１１が熱抵抗を有することになり、特に、空隙部
１１は、断熱性が極めて高いことから、前記第２発熱抵
抗体１２において通電により発生した熱量は、グレーズ
層２方向に伝達しにくくなり、印字側に熱伝達する熱量
を大ぎく確保することができ、熱効率の向上を図るこど
ができ、サーマルヘッドの印加電力を高めることなく、
印字エネルギ密度を高く保持することができるものであ
る。

したがって、本実施例においては、第２発熱抵抗体１２
とグレーズ層２との間に空隙部１１を形成し、この空隙
部１１により、発熱時の熱量を印字側に効率よく伝達す
ることができるので、熱効率を著しく高めることができ
、印字エネルギを有効に利用することができ、さらに、
グレーズ層２の厚さ寸法を大きくする必要がないので、
グレーズＩＩ２の蓄熱量が増大してしまうことがなく、
高い高速熱応答性を得ることができる。

なお、本発明は、前述した実施例に限定されるものでは
なく、必要に応じて種々の変更が可能である。

（発明の効果〕以上述べたように本発明に係るυ−マルヘッドは、第２
発熱抵抗体とグレーズ層との間に空隙部を形成し、この
空隙部により、発熱時の熱量を印字側に効率よく伝達す
ることができるので、熱効率を著しく高めることができ
、印字エネルギを有効に利用することができる。さらに
、グレーズ層の厚さ寸法を大きくする必要がないので、
グレーズ層の蓄熱量が増大してしまうことがなく、高い
高速熱応答性を得ることができる等の効果を奏する。

１１

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るサーマルヘッドの一実施例を示す
縦断面図、第２図は第１図の第１発熱抵抗体部分の平面
図、第３図は従来のサーマルヘッドを示す縦断面図であ
る。１・・・基板、２・・・グレーズ層、４ａ，４ｂ・・・
給電体層、５・・・保護層、８・・・第１発熱抵抗体、
９・・・発熱集中部、１０・・・絶縁層、１１・・・空
隙部、１２・・・第２発熱抵抗体。

Claims

【特許請求の範囲】

絶縁性基板上にグレーズ層を形成し、このグレーズ層上
に複数の発熱抵抗体を整列状に形成し、この発熱抵抗体
上にこれら各発熱抵抗体に選択的に通電する共通給電体
層および個別給電体層を形成し、前記各層の露出してい
る上面に保護層を形成してなるサーマルヘッドにおいて
、前記グレーズ層上に第１発熱抵抗体を形成するととも
に、この第１発熱抵抗体上に絶縁層を形成し、この第１
発熱抵抗体と前記絶縁層との間にドットに対応した複数
の空隙部を形成し、前記絶縁層上の前記空隙部に対応す
る位置に前記各給電体層により通電される第２発熱抵抗
体を形成したことを特徴とするサーマルヘッド。