JPH03208671A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JPH03208671A
JPH03208671A JP387890A JP387890A JPH03208671A JP H03208671 A JPH03208671 A JP H03208671A JP 387890 A JP387890 A JP 387890A JP 387890 A JP387890 A JP 387890A JP H03208671 A JPH03208671 A JP H03208671A
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JP
Japan
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layer
heat
thermal
insulating layer
glaze
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Application number
JP387890A
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Japanese (ja)
Inventor
Kyoji Shirakawa
白川 享志
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03208671A publication Critical patent/JPH03208671A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce the transmission of the heat from a heat generating resistance body to a glaze layer thereby to improve the thermal efficiency by laminating a heat insulative layer comprising at least one layer between the glaze layer and heat generating resistance body. CONSTITUTION:A heat insulative layer 8 of about 5mum thickness made of an oxide such as W, Mo or Os or the like is laminated on an upper surface of a glaze layer 2. The heat insulative layer 8 is changed to a film very quickly and the film is low in density. Therefore, the thermal conductivity of the heat insulative layer 8 is considerably low. When an individual power supplying layer 4b corresponding to a desired dot is energized, a heat generating part of a heat generating resistance body 3 generates heat, and the ink of an ink ribbon is melted and transferred to a paper. At this time, since the heat insulative layer 8 has a high thermal resistance, the calory resulting from the heat conduction at the heat generating resistance body 3 is hard to be transmitted to the glaze layer 2 and therefore a large amount of heat is secured to be transmitted to the printing side. The thermal efficiency is improved. The density of the printing energy is maintained high without increasing the impressing power to a thermal head.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はザーマルヘッドに係り、特にサーマルプリンタ
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サーマルヘッドに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thermal head, and more particularly to a thermal head that is installed in a thermal printer and performs desired printing by heating with electricity based on desired printing information.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、サーマルプリンタに搭載するサてマルヘッドは
、例えば、複数個の発熱抵抗体を絶縁性基板上に直線的
に整列配置し、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。
In general, a thermal head installed in a thermal printer has, for example, a plurality of heat-generating resistors arranged linearly on an insulating substrate, and each heat-generating resistor is selectively energized and heated according to printed information. It is used to perform color recording on recording paper, or to melt ink from an ink ribbon and transfer it to plain paper.

第13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ーズ層2が形或されて
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体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、これら各給電休居4a,4bは、例え
ば、A.Q ,Cl , Au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。そしで、前記各発熱抵抗休3は、荊記共
通給電体層4aおよび個別給電体層4b間において露出
されて各個独立した1ドッ1〜相当分の発熱部として分
割して形或され、そして各発熱部は、前記各給電体層4
a,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。
FIG. 13 shows a conventional thermal head of this type, in which a glaze layer 2 made of glass, which functions as a heat storage layer, is formed on an insulating substrate 1 made of alumina, etc. A plurality of heating resistors 3 made of Ta2N or the like are formed on the upper surface of the resistor 2 by evaporation, sputtering, etc. and then etching to form a linear array. A common power supply layer 4a and an individual power supply layer 4b for supplying power to the heat generating resistor holes 3 are formed on both sides of the upper surface of each heat generating resistor 3, and each of these power feed layers 4a, 4b is, for example, A.4b. Made of soft metals such as Q, Cl, and Au,
It is formed into a desired pattern by vapor deposition, sputtering, or the like. Then, each of the heat generating resistors 3 is exposed between the common power supply layer 4a and the individual power supply layer 4b, and is divided into independent heat generating portions corresponding to 1 to 1 dots, and Each heat generating part is connected to each of the power supply layers 4
Heat is generated by applying a voltage between a and 4b.

また、前記発熱抵抗体3および給電体層4a,1!Ib
の上面には、これら発熱抵抗体3および給電体層4a,
4bを保護づる約7〜10μ卯の膜厚の保護層5が形成
ざれている。この保護層5は、発熱抵抗体3を酸化によ
る劣化から保護ツるSiO2等からなるほぼ2μ流の膜
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および各
給電体層4a,4bを保護づるTa205等からなるほ
ぼ5〜8μ扉の膜厚の耐摩耗層7とによって形成されて
おり、この保護層5は、端子部以外のすべての表面を覆
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。
Moreover, the heating resistor 3 and the power supply layer 4a, 1! Ib
The heating resistor 3 and the power supply layer 4a,
A protective layer 5 having a thickness of about 7 to 10 μm is formed to protect the film 4b. This protective layer 5 includes an oxidation-resistant layer 6 made of SiO2, etc., which protects the heating resistor 3 from deterioration due to oxidation, and has a thickness of approximately 2 μm, and is laminated on this oxidation-resistant layer 6 to prevent contact with an ink ribbon or the like. The protective layer 5 is formed of a wear-resistant layer 7 made of Ta205 or the like and having a thickness of about 5 to 8 μm, which protects the heat-generating resistor 3 and each power supply layer 4a, 4b from wear caused by the terminal portion. Covers all surfaces except for The oxidation-resistant layer 6 and the wear-resistant layer 7 of the protective layer 5 are sequentially formed by means such as sputtering, and then, in the final step, the insulating substrate 1 is divided to obtain desired thermal head chips. .

このような従来のザーマルヘッドにおいては、このザー
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づる個別給
電体層4bに通電することにより、その発熱抵抗体3の
発熱部を発熱さけ、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。
In such a conventional thermal head, the thermal head is brought into pressure contact with the paper via an ink ribbon, and the heating resistor is energized by applying electricity to the individual power supply layer 4b corresponding to a desired dot based on predetermined printing information. Desired printing is performed on the paper by melting and transferring the ink of the ink ribbon onto the paper while avoiding the heat generating section 3.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかし、前記従来のサーマルヘッドにおいては、サーマ
ルヘッドの蓄熱性をグレーズ層2の厚さ司法等を変化さ
せることにより制御するようにしており、グレーズ層2
の厚さ寸法を大きく形或すると、グレーズ層2の熱容量
が大きくなって蓄熱棋が増大し、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るため、高速印字を行
なう場合は、グレーズ層2の厚さ寸法を薄く形威し、基
板への放熱量を大きくして、高速印字の熱応答性を確保
して、印字の濃度むら等を防止するようになっている。
However, in the conventional thermal head, the heat storage property of the thermal head is controlled by changing the thickness of the glaze layer 2.
If the thickness of the glaze layer 2 is made large, the heat capacity of the glaze layer 2 will increase and the heat storage capacity will increase, making it impossible to obtain the high-speed thermal response required for high-speed printing. The thickness of the layer 2 is made thin to increase the amount of heat dissipated to the substrate, thereby ensuring thermal responsiveness for high-speed printing and preventing density unevenness in printing.

しかし、グレーズ層2の厚さ寸法を薄くすると、基板へ
の放熱組が大きくなり、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づることかできず、供給
電力の増大を招き、大ぎ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。
However, if the thickness of the glaze layer 2 is made thinner, the amount of heat dissipated to the substrate increases, resulting in a significant drop in thermal efficiency, making it impossible to maintain a high printing energy density, resulting in an increase in power supply, and a large This has the problem of causing significant energy loss.

また、高速印字時における発熱抵抗体3の温度制御を各
発熱部の熱履歴により補正することも行なわれているが
、制御回路の容量が増大し、製造コストが高くなってし
まうという問題を有している。
In addition, the temperature control of the heating resistor 3 during high-speed printing is corrected based on the thermal history of each heating part, but this has the problem of increasing the capacity of the control circuit and increasing the manufacturing cost. are doing.

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、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。
The present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a thermal head that can reduce the amount of heat generated from the heating resistor transferred to the glaze layer and significantly improve thermal efficiency. It is something.

(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ザーマルヘッドは
、絶縁性基板上にグレーズ層を形成し、このグレーズ層
上に複数の発熱抵抗体を整列状に形威し、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、前記グレーズ層と前記発熱抵抗体との間に少なくと
も1層からなる熱絶縁層を積層したことをその特徴どす
るものである。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a thermal head according to the present invention includes forming a glaze layer on an insulating substrate, and forming a plurality of heating resistors in an array on this glaze layer. In a thermal head, a common power supply layer and an individual power supply layer for selectively supplying current to each of the heat generating resistors are formed on the heat generating resistor, and a protective layer is formed on the exposed upper surface of each of the layers. , is characterized in that at least one thermal insulating layer is laminated between the glaze layer and the heating resistor.

〔作 用〕[For production]

本発明によれば、熱絶縁層の熱伝達率が低く、熱抵抗を
有していることから、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、サーマルヘッドの印
加電力を高めることなく、高い印字エネルギ密度を保持
することができ、さらに、グレーズ層の厚さ寸法を大き
くずる必要がないので、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
るものである。
According to the present invention, since the thermal insulation layer has a low heat transfer coefficient and has thermal resistance, the amount of heat generated by energizing the heating resistor becomes difficult to transfer toward the glaze layer, and this amount of heat is reduced. Since it can be efficiently transmitted to the printing side, thermal efficiency can be significantly improved, and high printing energy density can be maintained without increasing the applied power of the thermal head. Furthermore, the thickness dimension of the glaze layer can be Since there is no need to significantly deviate the glaze layer, the amount of heat stored in the glaze layer does not increase, and high high-speed thermal response can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を第1図から第12図を参照し、
第13図と同一部分には同一符号をイリして説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 12.
The same parts as in FIG. 13 will be explained using the same reference numerals.

第1図は本発明に係る1ナ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りほぼ40μ扉の膜
厚寸法を有するグレーズ層2が形成されており、このグ
レーズ層2は、断面形状ほぼ円弧状に形威されている。
FIG. 1 shows an embodiment of a one-terminal head according to the present invention, in which an insulating substrate 1 made of alumina or the like has
A glaze layer 2 made of glass that functions as a heat storage layer and having a thickness of approximately 40 μm is formed, and this glaze layer 2 has an approximately arcuate cross-sectional shape.

また、このグレーズ層2の上面には、WまたはMOまた
はOs等の酸化物(WO3、W4011、MOO3、O
S02等〉からなりほぼ5μ椛の膜厚を右する熱絶縁層
8が積屑されており、この熱絶縁層8は、例えば、Wま
たはMOまたはOSのターグツi・を用いて、A「+0
2のりアクディブガス雰囲気中でスパッタリングするこ
とにより、形成されるものである。この熱絶縁層8は、
スパッタされた金属原子が酸化により体積が3倍以上に
膨張するため、成膜速度が速く、しかも、密度の低い膜
質となることから、熱伝導率が著しく低いものとなる。
Further, on the upper surface of this glaze layer 2, an oxide such as W, MO, or Os (WO3, W4011, MOO3, O
A thermal insulating layer 8 having a film thickness of approximately 5 μm is deposited, and this thermal insulating layer 8 is made of, for example, W, MO, or OS, and is made of
It is formed by sputtering in an active gas atmosphere. This thermal insulation layer 8 is
Since the volume of the sputtered metal atoms expands three times or more due to oxidation, the film formation rate is high and the film quality is low in density, resulting in extremely low thermal conductivity.

さらに、前記熱絶縁層8の上面には、Ta2N等からな
る発熱抵抗体3が形成されており、この発熱抵抗体3の
上面両側部には、A.l!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m 4. a ,4bは、フAトリソ技術
等により所望形状のパターンに形成されるものであり、
これら発熱抵抗体3および給電体層4a,4−bの上面
には、Si3N4等からなる保護層5が形成されている
Furthermore, a heating resistor 3 made of Ta2N or the like is formed on the upper surface of the thermal insulating layer 8, and A. l! A common power supply layer 4a consisting of
and an individual power supply layer 4b are formed. Each of these power supply bodies m4. a and 4b are formed into a pattern of a desired shape by photolithography technology, etc.
A protective layer 5 made of Si3N4 or the like is formed on the upper surfaces of the heating resistor 3 and the power supply layers 4a and 4-b.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

本実施例においては、サーマルヘッドをインクリボンを
介して用紙に圧接さじ、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、その発熱抵抗体3の発熱部を発熱させ、前記イン
クリボンのインクを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。
In this embodiment, the thermal head is pressed against the paper via the ink ribbon, and the individual power supply layer 4b corresponding to the desired dot is energized based on predetermined printing information, thereby generating heat in the heat generating resistor 3. By generating heat in the ink ribbon and melting and transferring the ink on the ink ribbon to the paper,
Desired printing is performed on the paper.

このとき、本実施例においては、前記熱絶縁層8が高い
熱抵抗を有することから、前記発熱抵抗体3にJ3いて
通電にJ;り発生した熱最は、グレズ層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とができ、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
を高く保持づることがでぎるものである。また、熱絶縁
層8は、薄肉であるため熱容量が小さく、熱絶縁層8に
伝達された熱が迅速にグレーズ層2を介して基板に放熱
されることになり、高速印字の障害となる蓄熱を防止す
ることができる。さらに、前記熱絶縁層8が無機質であ
るため、ポリイミド等の有機質に比べて膜の密着力およ
び耐熱性が向上する。
At this time, in this embodiment, since the heat insulating layer 8 has a high thermal resistance, the heat generated in the heat generating resistor 3 when energized is difficult to be transmitted toward the glazing layer 2. This makes it possible to secure a large amount of heat transferred to the printing side, improve thermal efficiency, and maintain a high printing energy density without increasing the power applied to the thermal head. be. Furthermore, since the thermal insulating layer 8 is thin, it has a small heat capacity, and the heat transferred to the thermal insulating layer 8 is quickly radiated to the substrate via the glaze layer 2, resulting in heat accumulation that impedes high-speed printing. can be prevented. Furthermore, since the thermal insulating layer 8 is inorganic, the adhesion and heat resistance of the film are improved compared to organic materials such as polyimide.

なお、前記熱絶BEt8は、比較的硬度が侭いため、発
熱抵抗体3を形成する前に、SiO2やTa205等の
スパッタ膜を介設して、機械的強度を増加させるように
してもよい。
Note that since the heat-insulating BEt 8 has relatively low hardness, a sputtered film of SiO2, Ta205, etc. may be interposed before forming the heating resistor 3 to increase the mechanical strength.

したがって、本実施例においては、熱絶縁層8を形成し
、この熱絶縁層8により、発熱時の熱遷を印字側に効率
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の厚さ寸法を大ぎくする必要が
ないので、グレーズ層2の蓄熱社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。また、
熱履歴補正等の制御を細かく行なう必要がないので、制
御回路の容量の低減を図り、安価に製造づることができ
る。
Therefore, in this embodiment, the thermal insulating layer 8 is formed, and this thermal insulating layer 8 can efficiently transmit the thermal transition during generation to the printing side, so that the thermal efficiency can be significantly increased, and the printing Energy can be used effectively, and since there is no need to increase the thickness of the glaze layer 2, the heat storage in the glaze layer 2 does not increase, achieving high high-speed thermal response. be able to. Also,
Since there is no need to perform detailed control such as thermal history correction, the capacity of the control circuit can be reduced and manufacturing can be done at low cost.

また、第2図は本発明の他の実施例を示したもので、本
実施例においては、グレーズ層2の上面に、Tai!化
物からなりほぼ5μmの膜厚を有する熱絶縁層8が積層
されており、この熱絶縁層8は、例えば、Taターゲッ
トを用いて、02ガス雰囲気中でスパッタリングするこ
とにより形成ざれるものである。この熱絶縁層8は、酸
化により体積が2.5倍に膨張し低熱伝導層どなり02
の流量を制御することにより、TaOx等からなる導電
性黒色膜からTa205等からなる絶縁性透明膜まで任
意に形戒することができるものである。
Further, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, Tai! A thermal insulating layer 8 made of a compound and having a film thickness of approximately 5 μm is laminated, and this thermal insulating layer 8 is formed by sputtering in an 02 gas atmosphere using, for example, a Ta target. . This thermal insulating layer 8 expands 2.5 times in volume due to oxidation and becomes a low thermal conductive layer 02
By controlling the flow rate of , it is possible to form any shape from a conductive black film made of TaOx or the like to an insulating transparent film made of Ta205 or the like.

その他の部分は、前記第1図に示すものど同様であるの
で、その説明を省略する。
The other parts are the same as those shown in FIG. 1, so their explanation will be omitted.

本実施例においても前記実施例と同様に、Ta酸化物か
らなる熱絶縁層8が、グレーズ層2よりも熱伝導率が低
く、高い熱抵抗を有するこどから、発熱抵抗体3におい
て通電により発生した熱量を効率よく印字側に伝達する
ことができ、サーマルヘッドの印加電ノjを高めること
なく、印字エネルギ密度を高めることができる。さらに
、熱絶縁層8の熱容量が小さいため、熱絶縁層8に伝達
された熱が迅速にグレーズ層2を介して基板1に放熱さ
れることになり、高速印字の障害となる蓄熱を防止する
ことができる。
In this embodiment, as in the previous embodiment, the thermal insulating layer 8 made of Ta oxide has a lower thermal conductivity and higher thermal resistance than the glaze layer 2, so that when energized in the heating resistor 3, The amount of heat generated can be efficiently transferred to the printing side, and the printing energy density can be increased without increasing the applied current to the thermal head. Furthermore, since the heat capacity of the thermal insulating layer 8 is small, the heat transferred to the thermal insulating layer 8 is quickly radiated to the substrate 1 via the glaze layer 2, thereby preventing heat accumulation that would impede high-speed printing. be able to.

なお、本実施例においては、熱絶縁層81 1 は、TaOx等からなる導電性黒色膜の方がTa205
等からなる絶縁性透明膜よりも熱絶縁性が大きいもので
ある。
Note that in this embodiment, the thermal insulating layer 81 1 is a conductive black film made of TaOx, etc.
Thermal insulation is greater than that of an insulating transparent film made of, etc.

また、第3図は本発明のさらに他の実施例を示したもの
で、本実施例においては、グレーズ層2の上面に、多孔
質ガラスからなりほぼ5μ班の膜厚を有する熱絶縁層8
が積層されており、この熱絶縁層8は、例えば、分相組
成を有ずるガラスターゲットを用いて、02ガスの流量
を制御することにより、分相組戒比をコン1・ロールし
ながらスパッタリングし、その後、酸により可溶質層を
溶出して多孔質ガラスを形戒ずるものである。このガラ
スは、例えば、アルカリ酸化物を含まないMoo−Ca
O−A.ll 203−B203SiO2系ガラスとざ
れている。また、前記熱絶縁層8は、空孔率の増大によ
り機械的強度が低下することから、発熱抵抗体3に対応
ずる部分をドット状あるいは線状に多孔質化するように
なっている。
FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a thermal insulating layer 8 made of porous glass and having a thickness of approximately 5 μm is provided on the upper surface of the glaze layer 2.
are laminated, and this thermal insulating layer 8 can be formed by sputtering while controlling the phase separation composition ratio by controlling the flow rate of 02 gas using, for example, a glass target having a phase separation composition. Then, the soluble layer is eluted with acid to form the porous glass. This glass is, for example, Moo-Ca, which does not contain alkali oxides.
O-A. It is known as ll 203-B203SiO2 glass. Further, since the mechanical strength of the thermal insulating layer 8 decreases due to an increase in porosity, the portion corresponding to the heating resistor 3 is made porous in a dot-like or linear-like manner.

その他の部分は、前記各実施例のものと同様で1 2 あるので、その説明を省略する。The other parts are the same as those in each of the above embodiments. 2 Since there is, I will omit the explanation.

本実施例においても前記実施例と同様に、多孔質ガラス
からなる熱絶縁層8が、グレーズ層2よりも熱伝導率が
低く、高い熱抵抗を有することから、発熱抵抗休3にお
いて通電により発生した熱量を効率よく印字側に伝達す
ることができ、印字エネルギ密度を高めることができる
。さらに、熱絶縁層8に伝達ざれた熱が迅速に放熱され
ることになり、高速印字の障害となる蓄熱を防止するこ
とができる。
In this example, as in the previous example, the heat insulating layer 8 made of porous glass has lower thermal conductivity and higher thermal resistance than the glaze layer 2. The amount of heat generated can be efficiently transferred to the printing side, and the printing energy density can be increased. Furthermore, the heat transferred to the thermal insulating layer 8 is quickly dissipated, making it possible to prevent heat accumulation that would impede high-speed printing.

なお、第4図に示すように、前記熱絶縁層8の上面に、
Taや3i酸化物等からなる熱絶縁層8aを積層し、熱
絶R層8に多孔質化により形成された空孔を封孔するよ
うにすれば、多孔質ガラスの熱絶縁層8の機械的強度を
補強することができしかも、より高い熱絶縁性を得るこ
とができる。
Incidentally, as shown in FIG. 4, on the upper surface of the thermal insulation layer 8,
If a thermal insulating layer 8a made of Ta, 3i oxide, etc. is laminated and the pores formed by making the thermal insulating R layer 8 porous are sealed, the mechanical properties of the thermal insulating layer 8 of porous glass can be improved. It is possible to strengthen the mechanical strength and also obtain higher thermal insulation properties.

また、第5図は本発明の他の実施例を示したもので、本
実施例においては、平板状のグレーズ層2の上面に、T
a205からなりほぼ3μ扉の膜厚を有する熱絶縁層8
aがv4層されており、この熱絶縁層8aの上面には、
TiO2からなりほぼ0.2μ椛の膜厚を有する熱反射
性の熱絶縁F48bがv4層されている。これら各熱絶
縁層8a,8bは、順次スパッタリングを行なうことに
より複層に形成されるものである。
Further, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a T
Thermal insulation layer 8 made of A205 and having a film thickness of approximately 3 μm
A is layered with v4, and on the upper surface of this thermal insulation layer 8a,
A heat reflective thermal insulation F48b made of TiO2 and having a thickness of approximately 0.2 μm is formed as a layer. Each of these thermal insulating layers 8a, 8b is formed into a multilayer structure by sequentially performing sputtering.

なお、第6図に示すように、前記熱絶縁層8を、Ta 
 O  およびTiO2を同時にスパツタリン25 グしてほぼ1〜5μmの膜厚の混合層として形成するよ
うにしてもよい。
Note that, as shown in FIG. 6, the thermal insulating layer 8 is made of Ta.
O and TiO2 may be simultaneously sputtered to form a mixed layer having a thickness of approximately 1 to 5 μm.

その他の部分は、前記各実施例のものと同様であるので
、その説明を省略する。
The other parts are the same as those in each of the embodiments described above, so the explanation thereof will be omitted.

本実施例においても前記各実施例と同様に、熱絶縁層8
がグレーズ層2よりも熱伝導率が低く、高い熱抵抗を有
することから、発熱抵抗体3において通電により発生し
た熱量を効率よく印字側に伝達することができ、印字エ
ネルギ密度を高めることができる。ざらに、熱絶縁層8
に伝達ざれた熱が迅速に放熱されることになり、高速印
字の障害となる蓄熱を防止することができる。
In this embodiment as well, the thermal insulating layer 8
Since it has lower thermal conductivity and higher thermal resistance than the glaze layer 2, the amount of heat generated by energization in the heating resistor 3 can be efficiently transferred to the printing side, and the printing energy density can be increased. . Rough, thermal insulation layer 8
The heat transferred to the printer is quickly dissipated, and it is possible to prevent heat accumulation that would be an obstacle to high-speed printing.

第7図および第8図は熱絶縁層を形成しないサ−マルヘ
ッド、T a 2 0 5のみの熱絶縁層を形成したザ
ーマルヘッド、T a 2 0 5およびT i O 
2の複層の熱絶縁層を形成したサーマルヘッドについて
、それぞれの熱応答性および発熱ドッ1一の等温面積を
測定した結果を示したもので、これらの結果によれば、
Ta2o5およびT102の複層の熱絶縁層を形成した
サーマルヘッドは、他の熱絶縁層を形成しない1ノーマ
ルヘッドおよびTa205のみの熱絶縁層を形或した゛
り′−マルヘッドに比べて、熱応答性が良好で、しかも
、等温面積も広くなることがわかる。
FIGS. 7 and 8 show a thermal head without a thermal insulation layer, a thermal head with a thermal insulation layer of only Ta 2 0 5, and a thermal head with a thermal insulation layer of Ta 2 0 5 and T i O.
This shows the results of measuring the thermal response and isothermal area of the heat generating dots 1 and 1 for the thermal head formed with the multi-layer thermal insulating layer of 2. According to these results,
A thermal head with a multi-layer thermal insulating layer of Ta2O5 and T102 has better thermal responsiveness than a normal head with no other thermal insulating layer and a normal head with a thermal insulating layer of only Ta205. It can be seen that the isothermal area is good and the isothermal area is also large.

さらに、第9図は本発明の他の実施例を示したもので、
本実施例においては、グレーズ層2の上面に、3i02
等のSi酸化物からなりほぼ0.2μ班の膜厚を有する
熱絶縁層8aが積層されており、この熱絶縁層8の上面
には、W,MOOS1Ta等の酸化物からなりほぼ5μ
m.の膜Jワを有する熱絶縁層8bが積層ざれている。
Furthermore, FIG. 9 shows another embodiment of the present invention,
In this example, 3i02
A thermal insulating layer 8a made of Si oxide such as W, MOOS1Ta, etc. and having a film thickness of approximately 0.2 μm is laminated on the upper surface of this thermal insulating layer 8.
m. A thermal insulating layer 8b having a film J is laminated.

これら各熱絶縁EBa,8bは、順次スパッタリングを
行なうことにより複層に形或ざれるものである。
Each of these thermal insulators EBa, 8b is formed into a multilayer structure by sequentially performing sputtering.

15 なお、第10図に示すように、前記熱絶縁層8を、Si
酸化物およびWXMOXOS,Ta等の酸化物の混合体
を同時にスパッタリングして混合層として形戒するよう
にしてもよい。または、W、MO,OSXTaのシリサ
イドターゲットを用いて02リアクテイブスパッタリン
グとしてもよい。
15 Furthermore, as shown in FIG. 10, the thermal insulation layer 8 is made of Si.
An oxide and a mixture of oxides such as WXMOXOS and Ta may be simultaneously sputtered to form a mixed layer. Alternatively, 02 reactive sputtering may be performed using a silicide target of W, MO, or OSXTa.

その他の部分は、前記各実施例のものと同様であるので
、その説明を省略する。
The other parts are the same as those in each of the embodiments described above, so the explanation thereof will be omitted.

本実施例においても前記各実施例と同様に、熱絶縁層8
がグレーズ層2よりも熱伝導率が低く、高い熱抵抗を有
づることから、発熱抵抗体3において通電により発生し
た熱量を効率よく印字側に伝達することができ、印字エ
ネルギ密度を高めることができる。また、熱絶縁層8に
伝達ざれた熱が迅速に放熱されることになり、高速印字
の障害となる蓄熱を防止することができる。
In this embodiment as well, the thermal insulating layer 8
Since it has lower thermal conductivity and higher thermal resistance than the glaze layer 2, the amount of heat generated by energization in the heating resistor 3 can be efficiently transferred to the printing side, and the printing energy density can be increased. can. Furthermore, the heat transferred to the thermal insulation layer 8 is quickly dissipated, and it is possible to prevent heat accumulation that would be an obstacle to high-speed printing.

さらに、グレーズ層2とW,MO、OS1Ta等の酸化
物の熱絶縁層8bとの熱膨張率が大幅に異なるため、発
熱時に剥離を生じやすいが、本実施例においては、グレ
ーズ層2とW,MOXOS11 6 Ta等の酸化物の熱絶縁層8bどの間に接省力の強固な
S i O 2の熱絶縁層8aを介在させているので、
前記熱絶縁層8bの剥離を防止することができ、発熱温
度が高い場合でも、安定した動作を行なうことができる
Furthermore, since the thermal expansion coefficients of the glaze layer 2 and the thermal insulating layer 8b made of oxides such as W, MO, and OS1Ta are significantly different, peeling tends to occur when heat is generated. , MOXOS11 6 Since the thermal insulating layer 8a of SiO 2 with strong contact force is interposed between the thermal insulating layer 8b of oxide such as MOXOS116Ta,
It is possible to prevent the thermal insulating layer 8b from peeling off, and even when the heat generation temperature is high, stable operation can be performed.

また、第11図は本発明の他の実施例を示したもので、
本実施例においては、グレーズ層2の−1二面に、Ta
とWまたはMOとの酸化物からなる熱絶縁層8が積層さ
れており、この熱絶縁層8は、例えば、丁aとWまたは
MOとの混合ターゲッ1一を用いて、A r + 0 
2ガス雰囲気中でスパッタリングすることにJ;り形成
されるものである。
Further, FIG. 11 shows another embodiment of the present invention,
In this example, Ta
A thermal insulating layer 8 made of an oxide of and W or MO is laminated, and this thermal insulating layer 8 is formed by using a mixed target 1 of A and W or MO, for example.
It is formed by sputtering in a two-gas atmosphere.

その他の部分は、前記第1図に示すものと同様であるの
で、その説明を省略する。
The other parts are the same as those shown in FIG. 1, so their explanation will be omitted.

本尖施例にd3いても前記各実施例と同様に、熱絶縁層
8がグレーズ層2よりも熱伝導率が低く、高い熱抵抗を
右づることから、発熱抵抗体3において通電により発生
した熱昂を効率よく印字側に伝jtづ−ることかでき、
印字■ネル:1゛密度を高めることができる。さらに、
熱絶縁層8に伝jエされた熱が迅速に放熱され、高速印
字の障害となる蓄熱を防止ずるこどがでぎる。
Even in the case of d3 in the main embodiment, as in each of the above embodiments, since the thermal insulation layer 8 has a lower thermal conductivity than the glaze layer 2 and has a higher thermal resistance, the heat generated in the heating resistor 3 by energization. Enthusiasm can be efficiently transmitted to the printing side,
Printing ■Flannel: Can increase density by 1゛. moreover,
The heat transferred to the thermal insulating layer 8 is quickly radiated, thereby preventing heat accumulation that would be an obstacle to high-speed printing.

さらに、第12図は本発明の他の実施例を示したもので
、本実施例においては、グレーズ層2の上面の発熱ドッ
1〜に対応する位置に、ポリイミドやシリコン樹脂等の
耐熱性の高い有機質からなりほぼ1μmの膜厚を有する
熱絶縁層8aが積層されており、この熱絶縁層8aの上
面には、S + 0 2等のSi酸化物からなりほぼ1
μ班の膜厚を有する接@層として機能する熱絶縁層8b
が積層されている。さらに、このSi酸化物からなる熱
絶縁層8bの上面には、W,MO,OS、Ta等の酸化
物からなる熱絶縁層8Cがスパッタリングにより積層さ
れている。
Furthermore, FIG. 12 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a heat-resistant material such as polyimide or silicone resin is placed on the top surface of the glaze layer 2 at positions corresponding to heat-generating dots 1 to 1. A thermal insulating layer 8a made of highly organic material and having a thickness of approximately 1 μm is laminated, and on the upper surface of this thermal insulating layer 8a, a layer of approximately 1 μm made of Si oxide such as S + 0 2 is laminated.
Thermal insulating layer 8b functioning as a contact layer having a film thickness of μ
are layered. Further, on the upper surface of the thermal insulating layer 8b made of Si oxide, a thermal insulating layer 8C made of oxides such as W, MO, OS, Ta, etc. is laminated by sputtering.

その他の部分は、前記各実施例のものと同様であるので
、その説明を省略する。
The other parts are the same as those in each of the embodiments described above, so the explanation thereof will be omitted.

本実施例においても前記各実施例と同様に、各熱絶縁層
8a, 8b,3cがグレーズ層2よりも熱伝導率が低
く、高い熱抵抗を有することから、発熱抵抗体3におい
て通電により介生した熱迅を効率よく印字側に伝達する
ことができ、印字エネルギ密度を高めることかでぎる。
In this embodiment, as in the previous embodiments, each of the thermal insulating layers 8a, 8b, and 3c has a lower thermal conductivity and higher thermal resistance than the glaze layer 2, so that the heat-generating resistor 3 is not interrupted by energization. The generated thermal energy can be efficiently transmitted to the printing side, which can increase the printing energy density.

ざらに、熱絶縁層8に伝達された熱が迅速に放熱され、
高速印宇の障害となる蓄熱を防止することができる。ま
た、本実施例においては、グレーズ層2とTa酸化物の
熱絶縁層8Cとの間に接着力の強固なS i O 2の
熱絶縁層8bを介在させるとともに、有機質の熱絶縁層
8aが一部のみに形成されているので、前記熱絶R層8
Cの剥離を有効に防止することができ、発熱温度が高い
場合でも、安定した動作を行なうことができる。また、
有機質熱絶縁層8aは全面に形成してもげーマルヘッド
を形成することが可能である。
Roughly, the heat transferred to the thermal insulation layer 8 is quickly radiated,
It is possible to prevent heat accumulation, which is a hindrance to high-speed printing. In addition, in this embodiment, a thermally insulating layer 8b made of SiO2 with strong adhesive strength is interposed between the glaze layer 2 and the thermally insulating layer 8C made of Ta oxide, and an organic thermally insulating layer 8a is interposed. Since it is formed only in a part, the heat insulation R layer 8
Peeling of C can be effectively prevented, and stable operation can be performed even when the heat generation temperature is high. Also,
The organic thermal insulating layer 8a can be formed over the entire surface to form a thermal head.

なお、本充明は前記各実施例に限定されるものではなく
、必要に応じて種々変更することが可能である。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various changes can be made as necessary.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明に係る4ノーマルヘッドは、熱
絶縁層にJ:り発熱抵抗体からの熱量が、グレーズ居方
向に伝達しにくくなり、この熱岳を印1つ 字側に効率よく伝達するこどができるので、熱効率を著
しく向上ざせることがでぎ、ザーマルヘッドの印加電力
を高めることなく、高い印字エネルギ密度を保持するこ
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。
As described above, in the 4 normal head according to the present invention, the amount of heat from the heat generating resistor in the heat insulating layer is difficult to be transmitted in the direction of the glaze, and this heat peak is efficiently transferred to the side marked with 1. Since the thermal efficiency can be significantly improved, a high printing energy density can be maintained without increasing the power applied to the thermal head. Further, since there is no need to increase the thickness of the glaze layer, the amount of heat stored in the glaze layer does not increase, and it is possible to obtain high high-speed thermal response.

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

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図は本発明の他の実施例を示す縦断面図
、第3図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第4図
は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第5図は本発明
の他の実施例を示す縦断面図、第6図は本発明の他の実
施例を示す縦断面図、第7図は各種サーマルヘッドの熱
応答性の測定結果を示す線図、第8図は各種サーマルヘ
ッドの発熱抵抗体の等温面積の測定結果を示す説明図、
第9図は本発明の他の実施例を示す縦断面20 図、第10図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第
11図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第12図
は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第13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、4・・・給電体居
、5・・・保護層、8・・・熱絶縁層。
FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing one embodiment of the thermal head according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view showing another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the invention, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the invention, and FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the invention. 7 is a diagram showing the measurement results of thermal responsiveness of various thermal heads, and FIG. 8 is an explanatory diagram showing the measurement results of the isothermal area of the heating resistor of various thermal heads.
FIG. 9 is a longitudinal section 20 showing another embodiment of the invention, FIG. 10 is a longitudinal section showing another embodiment of the invention, and FIG. 11 is a longitudinal section showing another embodiment of the invention. FIG. 12 is a vertical sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a vertical sectional view showing a conventional thermal head. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Substrate, 2... Glaze layer, 4... Power feeder layer, 5... Protective layer, 8... Heat insulation layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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
、前記グレーズ層と前記発熱抵抗体との間に少なくとも
1層からなる熱絶縁層を積層したことを特徴とするサー
マルヘッド。
A glaze layer is formed on an insulating substrate, a plurality of heat generating resistors are formed in an array on the glaze layer, and a common power supply layer is provided on the heat generating resistor to selectively conduct electricity to each of the heat generating resistors. In a thermal head in which individual power supply layers are formed and a protective layer is formed on the exposed upper surface of each of the layers, at least one thermal insulating layer is laminated between the glaze layer and the heating resistor. Thermal head is characterized by:
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