【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
感熱記録方式はメンテナンス性に優れているこ
とからフアクシミリをはじめ多くの端末用プリン
タとして利用されている。更に、近年感熱転写方
式の開発がなされ、多色記録あるいはフルカラー
記録も可能となり、新しい記録機器としての展開
もなされている。本発明は、この感熱記録用サー
マルヘツドの発熱体基板構成に関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
以下従来のサーマルヘツドおよびその発熱体基
板について説明する。
第１図は従来のサーマルヘツドを用いた感熱転
写記録装置を示すものであり、１ａは受像紙、１
ｂは転写紙、２は紙送りローラ、３はサーマルヘ
ツドであり、サーマルヘツド３は発熱体基板３ａ
の２つの主平面の一方に発熱体３ｂを列状に形成
されているので、この方式を平面型サーマルヘツ
ドと呼ぶことにする。
第１図において、紙送りローラ３で転写紙１
ｂ、受像紙１ａをサーマルヘツド３の発熱体列３
ｂに圧接させ矢印方向に送りながら、発熱体列３
ｂを画信号に従つて加熱すると受像紙１ａ上に記
録を行うことができる。受像紙１ａ、転写紙１ｂ
の代りに直接発色型の感熱記録紙を用いると、通
常の直接感熱記録を得ることができる。このよう
な方法において、サーマルヘツド３には発熱体ｂ
形成面側に、発熱体３ｂの加熱を容易にするため
の各発熱体３ｂに接続された発熱体駆動用半導体
素子あるいは発熱体の共通電極部に接続されたリ
ード線を機械的に保護する目的で、電極保護カバ
ー４ａ、発熱体駆動用半導体素子カバー４ｂがそ
れぞれ設けられている。受像紙１ａ、転写紙１ｂ
あるいは紙送りローラ２は発熱体部以外には接触
しないようにする必要があり、そのために発熱体
基板３を大きくする必要があり、サーマルヘツド
の大型化、価格の上昇等の問題があつた。
第２図においてサーマルヘツド５はかまぼこ状
の発熱体基板５ａの頂上部に発熱体５ｂが形成さ
れていた。基台５ｃに発熱体基板５ａを取付け、
装置に縦長の方向に設けられていた。以下では、
第２図のような構成のヘツドを端面型サーマルヘ
ツドと呼ぶことにする。記録装置の動きは第１図
と同様である。ところで、感熱記録でカラー記録
をする場合、第３図に示すような方法により多色
転写ドツトの色ずれを少なくするよう記録部を構
成することができる。
第３図において、受像紙１ａは回転ドラム２′
に巻付けて固定されており、この状態で受像紙１
ａは、サーマルヘツド５の発熱体５ｂに転写紙１
ｂを介して圧接され、回転ドラム２′の回転と共
に受像紙１ｂを矢印の方向に送る。受像法１ｂの
上には例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブ
ラツクの転写層（図示せず）が、略々回転ドラム
２′の外周と単位長さとして塗布されている。従
つて、回転ドラム２′の１回転毎に、シアン、イ
エロー、マゼンタ、ブラツクの各色の転写（画信
号に従つて発熱体を加熱する）を行うと、カラー
記録を得ることができる。この場合の各色の重ね
合せ位置は、回転ドラム２′の回転位置により調
整される。第１図に示した平面型ヘツドを用いて
も、第３図に示すような記録部を構成することは
可能である。但し、この場合には、回転ドラム
２′の外周長さは少なくとも記録画面の短辺より
も長いことが必要であり、当然のことながら、第
１図に示した紙送りローラ２にくらべて回転ドラ
ム２′は大きくなる。
従つてサーマルヘツド３の電極保護カバー４ａ
発熱体駆動用半導体素子カバー４ｂに回転ドラム
２′を接しないようにするには、発熱体基板３ａ
を大きくする必要があり、サーマルヘツドが大型
化すると共に大巾に価格が上昇することになる。
又第２図に示すように端面型のサーマルヘツド
を用いれば、記録状態を早く見るように記録部を
構成することもできる。
このような簡単な比較から、感熱記録方式にお
ける端面型サーマルヘツドの有用性は明らかであ
るが、感熱記録方式において、一般に平面型サー
マルヘツドが利用されている。
従来の端面型サーマルヘツド用の発熱体基板
は、発熱体基板がかまぼこ状あるいは棒状をして
おり、発熱体が記録紙と配列巾にわたつて均一な
状態で接触させるためには、発熱体を形成する発
熱体基板の曲面の高精度加工がむずかしいこと、
又発熱体の熱特性を向上させるために発熱体形成
面には一般的にガラスグレーズを形成するが、曲
面にこれを均一に形成することがむずかしいこ
と、発熱体基板に機械的強度を持たせるための基
台への取付け構成がむずかしいこと、さらに発熱
体の電極処理がむずかしいこと等各種の問題を有
していた。
発明の目的
本発明は従来の問題点を解消するもので、簡単
で安価に端面型サーマルヘツドを構成することの
できる発熱体基板を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、発熱体基板を板状としこの板状基板
の一方の端面のそれぞれの端部に平面又は曲面状
に面取りをしさらに端面の平面部分の長さｔを１
mm≦ｔ≦2.5mmとし、かつ少なくとも前記端面お
よび面取り部にグレーズ層を設けることにより、
高精度の発熱体形成面及び平担な２つの主平面に
共通電極、画信号電極をそれぞれ設けることによ
り、従来の平面型サーマルヘツドと同様の電極接
続技術でリード処理を行うことができるものであ
る。
実施例の説明
第４図は端面型サーマルヘツド用発熱体基板の
端面の平面部分のガラスグレーズ層を説明するた
めの断面図を示すものである。第４図において、
６は発熱体基板で６ａはセラミツク基板、６ｂは
ガラスグレーズ層である。
セラミツク材料から成る基板６ａ（以下セラミ
ツク基板と呼ぶ）は板状とし構成面がすべて平面
で構成しており、その平面を高精度（平面性）に
加工している。セラミツク基板６ａはすべての面
を平面で構成しているので、その面を加工する場
合に、従来の曲面を有するものにくらべ簡単に、
しかも高精度に加工することができる。ガラスグ
レーズ層６ａは、セラミツク基板６ａの端面７に
中央部が略々80μｍの長さＡになるよう構成して
いる。ガラスグレーズ層６ｂは、第５図に示すよ
うに、セラミツク基板６ａの端面７にガラス６
b′を塗布し、これを高温で焼成すると、焼成時に
ガラス６b′は溶融状態となり表面張力により、第
１図に示すように中高の形状となる。もちろん６
b′の量（あるいは塗布厚）は焼成後に80μｍの厚
さＡになるよう調整して塗布している。このとき
焼成されたグレーズ層６ｂは、セラミツク基板６
ａの端面のエツジ８，９とグレーズ層の頂点を通
る円と略々同じ形状となる。したがつて、セラミ
ツク基板６ａの厚さｔを全巾にわたつて均一に仕
上げておけば、グレーズ層６ｂを焼成するとき、
曲率半径Ｒを持つて形成することができ、その精
度も頂点の真直性を高精度にすることができる。
このガラスグレーズ層６ｂの表面の曲率半径Ｒ
はサーマルヘツドの特性に大きく影響を及ぼす。
第６図に示すように、発熱体基板６のガラスグ
レーズ層６ｂ上には発熱体１０を形成すると共
に、共通電極１１、画信号電極１２を発熱体基板
６の主平面１３，１４にそれぜれ延在させて一体
に形成し、さらに第７図に示すように、耐摩耗層
１５を形成するが、薄膜法でこれらを形成する場
合に、発熱体１０の上層に電極を形成するために
発熱体１０部が段差Ｂを持つて凹状に形成され
る。従つて、発熱体１０に記録紙、あるいは転写
紙（図示せず）を圧接して記録を行う場合に、熱
効率を悪くし、発熱体１０を加熱するのに大きな
パワー（エネルギー）を必要としていた。断差Ｂ
は数μｍ（0.5〜2μｍ）であるが、これが非常に
熱効率を悪くしていた。
ところが前記したように端面にグレーズ層を設
けると、ガラスグレーズ層６ｂは曲率半径Ｒを持
つて構成することができ、第８図に示すように発
熱体１０部は凸状にすることができ、熱効率を良
くすることができる。
さて、曲率半径Ｒはセラミツク基板６ａの両端
エツジ８，９とガラスグレーズ層の頂点（グレー
ズの厚さ）により決まり、ガラスグレーズ層の厚
さＡは熱効率（熱のこもりなど）の点から規制さ
れるので、端面７の平面部の長さつまり第４図に
おいては長さｔにより左右されることになる。第
４図において厚さｔが1.0mmのとき曲率半径Ｒは
約２mmで、厚さｔが2.5mmのとき約10mmとなる。
発熱体１０の長さＬは記録密度により異なるが、
略々100〜300μｍ程度である。このとき発熱体頂
点の凸出量ｌは、下表のようになる。
Industrial Application Fields The thermal recording method is easy to maintain, so it is used in printers for many terminals, including facsimile machines. Furthermore, in recent years, thermal transfer methods have been developed, making it possible to perform multicolor recording or full color recording, and are being developed as new recording equipment. The present invention relates to the structure of the heating element substrate of this thermal head for heat-sensitive recording. Conventional Structure and Problems Therebelow, a conventional thermal head and its heating element substrate will be explained. FIG. 1 shows a thermal transfer recording device using a conventional thermal head, in which 1a is an image receiving paper;
b is a transfer paper, 2 is a paper feed roller, 3 is a thermal head, and the thermal head 3 is a heating element substrate 3a.
Since the heating elements 3b are formed in a row on one of the two main planes, this system will be referred to as a planar thermal head. In Fig. 1, the transfer paper 1 is moved by the paper feed roller 3.
b. Transfer the image receiving paper 1a to the heating element array 3 of the thermal head 3.
b, and while feeding it in the direction of the arrow, heat generating element row 3.
By heating b according to the image signal, recording can be performed on the image receiving paper 1a. Receiving paper 1a, transfer paper 1b
If direct coloring type thermal recording paper is used instead, normal direct thermal recording can be obtained. In such a method, the thermal head 3 includes a heating element b.
The purpose of mechanically protecting the semiconductor element for driving the heating element connected to each heating element 3b or the lead wire connected to the common electrode part of the heating element to facilitate heating of the heating element 3b is provided on the forming surface side. An electrode protection cover 4a and a heating element driving semiconductor element cover 4b are provided, respectively. Receiving paper 1a, transfer paper 1b
Alternatively, it is necessary that the paper feed roller 2 does not come into contact with anything other than the heating element, which requires the heating element substrate 3 to be enlarged, resulting in problems such as an increase in the size of the thermal head and an increase in price. In FIG. 2, the thermal head 5 has a heating element 5b formed on the top of a semicylindrical heating element substrate 5a. Attach the heating element board 5a to the base 5c,
It was installed in the device in a vertical direction. Below,
A head constructed as shown in FIG. 2 will be called an end-face type thermal head. The operation of the recording device is similar to that shown in FIG. By the way, when performing color recording using thermal recording, the recording section can be configured to reduce color shift of multicolor transfer dots by a method as shown in FIG. In FIG. 3, the image receiving paper 1a is attached to the rotating drum 2'.
It is wrapped around and fixed, and in this state, the image receiving paper 1
a shows the transfer paper 1 placed on the heating element 5b of the thermal head 5.
b, and as the rotating drum 2' rotates, the image receiving paper 1b is sent in the direction of the arrow. Transfer layers (not shown) of, for example, cyan, yellow, magenta, and black are applied onto the image receiving device 1b in a unit length approximately equal to the outer periphery of the rotating drum 2'. Therefore, color recording can be obtained by transferring each color of cyan, yellow, magenta, and black (heating the heating element according to the image signal) each time the rotary drum 2' rotates. In this case, the overlapping position of each color is adjusted by the rotational position of the rotary drum 2'. Even if the planar head shown in FIG. 1 is used, it is possible to construct a recording section as shown in FIG. 3. However, in this case, the outer circumference of the rotating drum 2' needs to be at least longer than the short side of the recording screen, and naturally the rotating drum 2' has a longer rotation length than the paper feed roller 2 shown in FIG. Drum 2' becomes larger. Therefore, the electrode protection cover 4a of the thermal head 3
In order to prevent the rotating drum 2' from coming into contact with the heating element driving semiconductor element cover 4b, the heating element substrate 3a is
It is necessary to increase the size of the thermal head, and as the thermal head becomes larger, the price will rise significantly. Furthermore, as shown in FIG. 2, if an end-face type thermal head is used, the recording section can be configured so that the recording state can be checked quickly. From such a simple comparison, the usefulness of the edge type thermal head in the thermal recording system is clear, but in the thermal recording system, the flat type thermal head is generally used. Conventional heating element substrates for edge-type thermal heads have a semicylindrical or rod-like shape. The difficulty of high-precision machining of the curved surface of the heating element substrate to be formed;
In addition, in order to improve the thermal characteristics of the heating element, a glass glaze is generally formed on the heating element forming surface, but it is difficult to uniformly form this on a curved surface, and it is necessary to provide mechanical strength to the heating element substrate. There have been various problems such as the difficulty of mounting the heating element on the base and the difficulty of processing the electrodes of the heating element. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art, and an object thereof is to provide a heating element substrate that can easily and inexpensively constitute an end-face type thermal head. Structure of the Invention The present invention provides a heating element substrate having a plate shape, each end of one end surface of the plate substrate being chamfered into a flat or curved shape, and further, the length t of the flat portion of the end surface is reduced to 1.
By setting mm≦t≦2.5 mm and providing a glaze layer at least on the end face and the chamfered portion,
By providing a common electrode and an image signal electrode on the high-precision heating element forming surface and the two flat principal planes, lead processing can be performed using the same electrode connection technology as in conventional flat thermal heads. be. DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the glass glaze layer on the plane portion of the end face of the heating element substrate for an end-face type thermal head. In Figure 4,
6 is a heating element substrate, 6a is a ceramic substrate, and 6b is a glass glaze layer. The substrate 6a (hereinafter referred to as a ceramic substrate) made of a ceramic material is plate-shaped and has a flat surface, which is processed with high precision (flatness). Since all surfaces of the ceramic substrate 6a are flat, it is easier to process the surfaces than conventional curved surfaces.
Moreover, it can be processed with high precision. The glass glaze layer 6a is formed on the end surface 7 of the ceramic substrate 6a so that its central portion has a length A of approximately 80 μm. As shown in FIG.
When glass 6b' is applied and fired at a high temperature, the glass 6b' becomes molten during firing and takes on the shape of a medium-high shape due to surface tension, as shown in FIG. Of course 6
The amount (or coating thickness) of b' was adjusted and applied so that the thickness A was 80 μm after firing. The glaze layer 6b fired at this time is applied to the ceramic substrate 6.
It has approximately the same shape as the circle passing through the edges 8 and 9 of the end face of a and the apex of the glaze layer. Therefore, if the thickness t of the ceramic substrate 6a is made uniform over the entire width, when firing the glaze layer 6b,
It can be formed with a radius of curvature R, and the straightness of the vertex can be made highly accurate. The radius of curvature R of the surface of this glass glaze layer 6b
has a great influence on the characteristics of the thermal head. As shown in FIG. 6, a heating element 10 is formed on the glass glaze layer 6b of the heating element substrate 6, and a common electrode 11 and an image signal electrode 12 are respectively arranged on the main planes 13 and 14 of the heating element substrate 6. As shown in FIG. The heating element 10 is formed in a concave shape with a step B. Therefore, when recording by pressing recording paper or transfer paper (not shown) against the heating element 10, the thermal efficiency deteriorates and a large amount of power (energy) is required to heat the heating element 10. . Difference B
is several micrometers (0.5 to 2 micrometers), which greatly deteriorates thermal efficiency. However, if a glaze layer is provided on the end face as described above, the glass glaze layer 6b can be configured to have a radius of curvature R, and the heating element 10 can be made convex as shown in FIG. Thermal efficiency can be improved. Now, the radius of curvature R is determined by the edges 8 and 9 at both ends of the ceramic substrate 6a and the apex of the glass glaze layer (thickness of the glaze), and the thickness A of the glass glaze layer is regulated from the point of view of thermal efficiency (heat trapping, etc.). Therefore, it depends on the length of the flat portion of the end face 7, that is, the length t in FIG. In FIG. 4, when the thickness t is 1.0 mm, the radius of curvature R is about 2 mm, and when the thickness t is 2.5 mm, it is about 10 mm.
The length L of the heating element 10 varies depending on the recording density, but
It is approximately 100 to 300 μm. At this time, the amount l of the protrusion of the apex of the heating element is as shown in the table below.
【表】【table】