JPH04201459A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
- Publication number
- JPH04201459A JPH04201459A JP33667890A JP33667890A JPH04201459A JP H04201459 A JPH04201459 A JP H04201459A JP 33667890 A JP33667890 A JP 33667890A JP 33667890 A JP33667890 A JP 33667890A JP H04201459 A JPH04201459 A JP H04201459A
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- Japan
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- glass
- heat generating
- generating resistor
- glass layer
- thermal head
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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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
この発明は感熱プリンタに用いられるサーマルヘッドに
関するものである。
関するものである。
第７図は例えば特開昭６１−２６２１３９号公報に示さ
れた従来のサーマルヘッドを示す断面側面図であり、図
において、ｌはアルミナから成る基板、２は基板１上に
設けられたアンダーグレーズガラス、３は基板１及びア
ンダーグレーズガラス２に設けられた導体、４は導体３
上に設けられた発熱抵抗体、５は全体を被覆する保護ガ
ラスで、その表面が感熱紙（図示せず）に接する。 次に動作について説明する。 導体３により供電された電流は発熱抵抗体４を通り、感
熱紙の紙面表裏方向にある対電極（図示せず）へと流れ
る。この際に発熱抵抗体４が発熱し、保護ガラス５を通
して熱が保護ガラス５に接している感熱紙（図示せず）
に伝わり、この感熱紙が発色する。 しかし、発熱抵抗体４中の発熱はアンダーグレーズガラ
ス２の側部分が最も大きく支配的であるため、発熱部分
から発熱紙までの距離は保護ガラス５の厚みと発熱抵抗
体４の厚みとの和となり、熱伝達に時間を要することに
なる。
れた従来のサーマルヘッドを示す断面側面図であり、図
において、ｌはアルミナから成る基板、２は基板１上に
設けられたアンダーグレーズガラス、３は基板１及びア
ンダーグレーズガラス２に設けられた導体、４は導体３
上に設けられた発熱抵抗体、５は全体を被覆する保護ガ
ラスで、その表面が感熱紙（図示せず）に接する。 次に動作について説明する。 導体３により供電された電流は発熱抵抗体４を通り、感
熱紙の紙面表裏方向にある対電極（図示せず）へと流れ
る。この際に発熱抵抗体４が発熱し、保護ガラス５を通
して熱が保護ガラス５に接している感熱紙（図示せず）
に伝わり、この感熱紙が発色する。 しかし、発熱抵抗体４中の発熱はアンダーグレーズガラ
ス２の側部分が最も大きく支配的であるため、発熱部分
から発熱紙までの距離は保護ガラス５の厚みと発熱抵抗
体４の厚みとの和となり、熱伝達に時間を要することに
なる。
従来のサーマルヘッドは以上のように構成されているの
で、通電印字の際に、感熱紙に熱を充分に且つ早く伝え
て印字を明瞭にするために、電流を増やさなければなら
ないなどの問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、省電力化できるとともに、印字性能も向上し
たサーマルヘッドを得ることを目的とする。
で、通電印字の際に、感熱紙に熱を充分に且つ早く伝え
て印字を明瞭にするために、電流を増やさなければなら
ないなどの問題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、省電力化できるとともに、印字性能も向上し
たサーマルヘッドを得ることを目的とする。
この発明に係るサーマルヘッドは発熱抵抗体下部に、発
熱抵抗体より幅が狭く、凸状の絶縁物層ををする構造と
したものである。
熱抵抗体より幅が狭く、凸状の絶縁物層ををする構造と
したものである。
この発明におけるサーマルヘッドは、発熱抵抗体の中央
部の厚みが薄くでき、発熱部の感熱紙と距離が短くなる
ため、省電力化が計られる。
部の厚みが薄くでき、発熱部の感熱紙と距離が短くなる
ため、省電力化が計られる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図においては、第５図と対応する部分には同一符号を付
して説明を省略する。 第１図において、６は絶縁物層であり、この実施例では
ガラス層６が用いられている。このガラス層６は図示の
ように、アンダーグレーズガラス２と導体３との間に凸
状に設けられ且つその幅ｗ１が発熱抵抗体４の幅Ｗ２よ
り狭く形成されている。 次に動作について説明する。 印字は従来と同じく導体３に供電し、電流が紙面垂直方
向に存在する対電極（図示せず）へ発熱抵抗体４を通し
て流れる際に、発熱抵抗体４の下側（ガラス層６との境
界部）で発熱し、熱伝達により保護ガラス５を通して感
熱紙（図示せず）に伝わり発色することで行われる。こ
の際、ガラス層６が存在することにより、発熱抵抗体４
の中央部の厚みが、従来に比べ薄くなることで、感熱紙
との距離が短くなり、熱伝達に要する時間が短くなる。 いいかえると同一人力であれば、従来例よりも感熱紙が
発色する温度に到達するまでの時間が速くなるというこ
とになる。 第２図はこの発明の一実施例に基づくサーマルヘッドと
従来のサーマルヘッドとの比較実験の結果を示したもの
であり、縦軸はサーマルヘッド表面の温度で、感熱紙が
発色する温度に合わせて規格化しである。また横軸は時
間を示し、この発明によるサーマルヘッドの表面温度が
感熱紙が発色する温度に達した時間を基準とし表わしで
ある。 なお実験に用いたサーマルヘッドは発熱抵抗体４とガラ
ス層６を除けば同一形状であり、印加電圧、電流も同一
である。この発明によるサーマルヘッドの発熱抵抗体４
は幅２００μｍ、高さ１０μｍ（アンダーグレーズガラ
スからの高さ）であり、ガラス層６は幅１５０μｍ、高
さ５μｍとした。 第２図よりこの発明によるサーマルヘッドは実線で示す
ように、点線で示す従来例に比べ早く温度が上がること
が判かり、従来例は同一人力にもがかわらず、１，２７
倍の昇温時間を必要とすることが判かる。実際には入力
を増加させ、昇温時間を短縮する方法で使用されている
のが現状であり、この発明によるサーマルヘッドが従来
に比べ省電力化できることを示している。 また、従来のサーマルヘッドは発熱抵抗体４の形状がカ
マボッ形であり、発熱の中心が発熱抵抗体４中央下部に
存在していたが、この発明では、発熱抵抗体４の厚さが
中央部でも薄くすることができるため、発熱の中心がで
きにくり、広がる傾向にあることが判る。そのため、印
字の最小単位での濃度ムラが少なく、きっちりとした印
字が可能となる。 第３図は第２図に示したものと同一サーマルヘッドの表
面温度の測定結果を示したものであり、下に発熱抵抗体
４部分の概略図、上に表面温度を縦軸にとって示しであ
る。表面温度は顕微鏡式の放射温度計で測定し、測定は
室温２５゛Ｃのもとサーマルヘッドに通電し、十分安定
してから行った。 なお縦軸の温度は共に最高温度で規格化している。 第３図（ａ）はこの発明によるサーマルヘッドの表面温
度を示し、第３図℃）は従来例の表面温度を示している
。第３図（ａ）、 （ｂ）よりこの発明によるものの方
が従来例に比べ、平らな温度分布を持ち、最小印字単位
の濃度ムラが少なくなることで、良好な印字が行われる
ことが判る。 上記実施例ではガラス層６として１５０μｍ幅で高さ５
μｍとした。他の組合せについても実験を行った所、発
熱抵抗体４の幅が２００μｍの場合ガラス層６が１００
μｍ以下ではあまり顕著な効果が得られないことが判明
した。またガラス層６が１５０μｍ以上になると、発熱
抵抗体４ペーストの印刷の際に中央部だけを薄くするこ
とが困難になり、三日月形の発熱抵抗体４断面となるた
め、効果が薄れることも判明した。また、発熱抵抗体４
の幅が１００μｍの場合も同様にガラス層６の幅は５０
μｍから７５μｍの間で効果があることを確認した。以
上のことよりガラス層６の幅は発熱抵抗体４の１／２か
ら３／４が望ましい。 ガラス層６の高さに関しては発熱抵抗体４の高さにもよ
るが発熱抵抗体４の高さの略半分で効果が著しいことが
判明した。 次に発熱抵抗体の下のガラス層６の形成方法を第４図、
第５図及び第６図について説明する。ここでは、アルミ
ナ基板１上にアンダーグレーズガラス２を形成したもの
の上にガラス層６を形成する例について説明する。 このガラス層６は第４図に示すようにスクリーン印刷も
しくはデイスペンサーによる塗布等の方法で形成するこ
とができる。第４図（ａ）では、先ずデイスペンサーに
よる吐出塗布法でガラスペースト６１を描画し、次に同
図（ｂ）のように焼成で作成する。また第５図（ａ）の
ように、先ずアルミナ基板１の作成の際にあらかじめ突
起したライン１１を形成しておき、次に同図（ｂ）のよ
うに、アンダーグレーズガラス２をアルミナ基板１の形
状に沿わせる方法でもガラス層６を作成することができ
る。 さらに第６図（ａ）のように、先ずアンダーグレーズガ
ラス２を厚めに形成しておき次に同図（ｂ）のようにマ
スキングした後、同図（Ｃ）のようにエツチング及び熱
処理による角取りにより同図（ｄ）のようにガラス層６
を形成することもできる。 上記実施例では絶縁物層としてガラス層６を用いた例を
示したが、もちろん同様な特性をもつ材料であれば実用
上問題はない、ただし、アルミナで同様な実験を行った
ところ、アルミナは熱伝導率がガラスより大きいため、
熱がアルミナ基板１側へ逃げてしまい、かえって印字性
能が低下してしまった。従って、絶縁物層として用いる
材料としてガラスもしくはガラスより低い熱伝導率をも
つ材料の方が好ましい。 なお、この発明は発熱抵抗体４の断面形状がカマボッ形
を有するサーマルヘッドに有効であり、スパッタリング
やＣＶＤで形成された均一な厚みをもつ薄膜サーマルヘ
ッドには効果がない。この理由は今までに述べてきた様
に、この発明が発熱抵抗体４の中央部の厚みを減らし、
厚みを均一にし、かつ感熱紙までの距離を等しくするた
めの発明であり、すでに均一な厚みの発熱抵抗体４を有
している薄膜サーマルヘッドに効果が見られないのは自
明である。
図においては、第５図と対応する部分には同一符号を付
して説明を省略する。 第１図において、６は絶縁物層であり、この実施例では
ガラス層６が用いられている。このガラス層６は図示の
ように、アンダーグレーズガラス２と導体３との間に凸
状に設けられ且つその幅ｗ１が発熱抵抗体４の幅Ｗ２よ
り狭く形成されている。 次に動作について説明する。 印字は従来と同じく導体３に供電し、電流が紙面垂直方
向に存在する対電極（図示せず）へ発熱抵抗体４を通し
て流れる際に、発熱抵抗体４の下側（ガラス層６との境
界部）で発熱し、熱伝達により保護ガラス５を通して感
熱紙（図示せず）に伝わり発色することで行われる。こ
の際、ガラス層６が存在することにより、発熱抵抗体４
の中央部の厚みが、従来に比べ薄くなることで、感熱紙
との距離が短くなり、熱伝達に要する時間が短くなる。 いいかえると同一人力であれば、従来例よりも感熱紙が
発色する温度に到達するまでの時間が速くなるというこ
とになる。 第２図はこの発明の一実施例に基づくサーマルヘッドと
従来のサーマルヘッドとの比較実験の結果を示したもの
であり、縦軸はサーマルヘッド表面の温度で、感熱紙が
発色する温度に合わせて規格化しである。また横軸は時
間を示し、この発明によるサーマルヘッドの表面温度が
感熱紙が発色する温度に達した時間を基準とし表わしで
ある。 なお実験に用いたサーマルヘッドは発熱抵抗体４とガラ
ス層６を除けば同一形状であり、印加電圧、電流も同一
である。この発明によるサーマルヘッドの発熱抵抗体４
は幅２００μｍ、高さ１０μｍ（アンダーグレーズガラ
スからの高さ）であり、ガラス層６は幅１５０μｍ、高
さ５μｍとした。 第２図よりこの発明によるサーマルヘッドは実線で示す
ように、点線で示す従来例に比べ早く温度が上がること
が判かり、従来例は同一人力にもがかわらず、１，２７
倍の昇温時間を必要とすることが判かる。実際には入力
を増加させ、昇温時間を短縮する方法で使用されている
のが現状であり、この発明によるサーマルヘッドが従来
に比べ省電力化できることを示している。 また、従来のサーマルヘッドは発熱抵抗体４の形状がカ
マボッ形であり、発熱の中心が発熱抵抗体４中央下部に
存在していたが、この発明では、発熱抵抗体４の厚さが
中央部でも薄くすることができるため、発熱の中心がで
きにくり、広がる傾向にあることが判る。そのため、印
字の最小単位での濃度ムラが少なく、きっちりとした印
字が可能となる。 第３図は第２図に示したものと同一サーマルヘッドの表
面温度の測定結果を示したものであり、下に発熱抵抗体
４部分の概略図、上に表面温度を縦軸にとって示しであ
る。表面温度は顕微鏡式の放射温度計で測定し、測定は
室温２５゛Ｃのもとサーマルヘッドに通電し、十分安定
してから行った。 なお縦軸の温度は共に最高温度で規格化している。 第３図（ａ）はこの発明によるサーマルヘッドの表面温
度を示し、第３図℃）は従来例の表面温度を示している
。第３図（ａ）、 （ｂ）よりこの発明によるものの方
が従来例に比べ、平らな温度分布を持ち、最小印字単位
の濃度ムラが少なくなることで、良好な印字が行われる
ことが判る。 上記実施例ではガラス層６として１５０μｍ幅で高さ５
μｍとした。他の組合せについても実験を行った所、発
熱抵抗体４の幅が２００μｍの場合ガラス層６が１００
μｍ以下ではあまり顕著な効果が得られないことが判明
した。またガラス層６が１５０μｍ以上になると、発熱
抵抗体４ペーストの印刷の際に中央部だけを薄くするこ
とが困難になり、三日月形の発熱抵抗体４断面となるた
め、効果が薄れることも判明した。また、発熱抵抗体４
の幅が１００μｍの場合も同様にガラス層６の幅は５０
μｍから７５μｍの間で効果があることを確認した。以
上のことよりガラス層６の幅は発熱抵抗体４の１／２か
ら３／４が望ましい。 ガラス層６の高さに関しては発熱抵抗体４の高さにもよ
るが発熱抵抗体４の高さの略半分で効果が著しいことが
判明した。 次に発熱抵抗体の下のガラス層６の形成方法を第４図、
第５図及び第６図について説明する。ここでは、アルミ
ナ基板１上にアンダーグレーズガラス２を形成したもの
の上にガラス層６を形成する例について説明する。 このガラス層６は第４図に示すようにスクリーン印刷も
しくはデイスペンサーによる塗布等の方法で形成するこ
とができる。第４図（ａ）では、先ずデイスペンサーに
よる吐出塗布法でガラスペースト６１を描画し、次に同
図（ｂ）のように焼成で作成する。また第５図（ａ）の
ように、先ずアルミナ基板１の作成の際にあらかじめ突
起したライン１１を形成しておき、次に同図（ｂ）のよ
うに、アンダーグレーズガラス２をアルミナ基板１の形
状に沿わせる方法でもガラス層６を作成することができ
る。 さらに第６図（ａ）のように、先ずアンダーグレーズガ
ラス２を厚めに形成しておき次に同図（ｂ）のようにマ
スキングした後、同図（Ｃ）のようにエツチング及び熱
処理による角取りにより同図（ｄ）のようにガラス層６
を形成することもできる。 上記実施例では絶縁物層としてガラス層６を用いた例を
示したが、もちろん同様な特性をもつ材料であれば実用
上問題はない、ただし、アルミナで同様な実験を行った
ところ、アルミナは熱伝導率がガラスより大きいため、
熱がアルミナ基板１側へ逃げてしまい、かえって印字性
能が低下してしまった。従って、絶縁物層として用いる
材料としてガラスもしくはガラスより低い熱伝導率をも
つ材料の方が好ましい。 なお、この発明は発熱抵抗体４の断面形状がカマボッ形
を有するサーマルヘッドに有効であり、スパッタリング
やＣＶＤで形成された均一な厚みをもつ薄膜サーマルヘ
ッドには効果がない。この理由は今までに述べてきた様
に、この発明が発熱抵抗体４の中央部の厚みを減らし、
厚みを均一にし、かつ感熱紙までの距離を等しくするた
めの発明であり、すでに均一な厚みの発熱抵抗体４を有
している薄膜サーマルヘッドに効果が見られないのは自
明である。
以上のように、この発明によれば発熱抵抗体の下部に発
熱抵抗体より幅が狭く凸状の絶縁物層を有する構成とし
たので、省電力化が進み、印字性能も向上したサーマル
ヘッドが得られる効果がある。
熱抵抗体より幅が狭く凸状の絶縁物層を有する構成とし
たので、省電力化が進み、印字性能も向上したサーマル
ヘッドが得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるサーマルヘッドを示
す断面側面図、第２図はこの発明の実施例によるサーマ
ルヘッドと従来のサーマルヘッドとの印字可能温度到達
時間を示す特性図、第３図はこの発明の実施例によるサ
ーマルヘッドと従来のサーマルヘッドとの表面温度分布
を示す特性図、第４図、第５図及び第６図は絶縁物層と
してのガラス層を形成する方法を示す概略図、第７図は
従来のサーマルヘッドを示す断面側面図である。 １は基板、２はアンダーグレーズガラス、３は導体、４
は発熱抵抗体、５は保護ガラス、６はガラス層。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 （外２名） ｌ１１図 ■
す断面側面図、第２図はこの発明の実施例によるサーマ
ルヘッドと従来のサーマルヘッドとの印字可能温度到達
時間を示す特性図、第３図はこの発明の実施例によるサ
ーマルヘッドと従来のサーマルヘッドとの表面温度分布
を示す特性図、第４図、第５図及び第６図は絶縁物層と
してのガラス層を形成する方法を示す概略図、第７図は
従来のサーマルヘッドを示す断面側面図である。 １は基板、２はアンダーグレーズガラス、３は導体、４
は発熱抵抗体、５は保護ガラス、６はガラス層。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 （外２名） ｌ１１図 ■
Claims (1)
- 基板上に設けられたアンダーグレーズガラスと、上記ア
ンダーグレーズガラス上に所定の幅を以って設けられた
絶縁層と、上記アンダーグレーズ上及び絶縁層上に設け
られた導体と、上記導体上に上記所定の幅より大きい所
定の幅を以って設けられた発熱抵抗体と、上記導体及び
発熱抵抗体を被覆する保護ガラスとを備えたサーマルヘ
ッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33667890A JPH04201459A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33667890A JPH04201459A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | サーマルヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04201459A true JPH04201459A (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=18301668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33667890A Pending JPH04201459A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04201459A (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33667890A patent/JPH04201459A/ja active Pending
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