JPH0532297Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は感熱記録方式のフアクシミリ装置やプ
リンタ等の記録部に用いられるサーマルヘツドと
しての厚膜サーマルヘツドに関する。

「従来の技術」 熱転写記録方式や感熱発色方式で画情報の記録
を行う記録装置では、記録ヘツドとしてサーマル
ヘツドを用いることが多い。

第４図は従来用いられてきた厚膜サーマルヘツ
ドの構造を表わしたものである。厚膜サーマルヘ
ツドは放熱用のセラミツク基板１の上にガラス蓄
熱層２を印刷、焼成し、更にその上に導体を全面
に印刷、焼成した後、ホトリソエツチングによ
り、２種類の電極３，４をパターニングしてい
る。電極３，４の上には、紙面に垂直方向に延び
る１本の発熱抵抗体５が形成されており、その上
には保護ガラス層（耐摩耗層）６が覆つている。
発熱抵抗体５は酸化ルテニウム系の厚膜抵抗体で
あり、スクリーン印刷法によつてライン状に形成
したものである。保護ガラス層６も、発熱抵抗体
５と同様に印刷、焼成されたものである。

第５図は２種類の電極３，４と発熱抵抗体５の
接続関係を表わした拡大平面図である。１本の発
熱抵抗体５には所定の間隔で２種類の電極３，４
が交互に複数配置されている。このうち一方の電
極３，３，……は共通電極と呼ばれており、これ
らは図示しない電源ラインに共通接続されてい
る。他方の電極４，４，……は個別電極と呼ばれ
ており、これらが画情報に応じて接地されたり大
地と絶縁されることによつて発熱抵抗体５の所望
の部位のみにパルス電流が流れ、これらの部分で
ジユール熱が発生する。従つて、第４図に示した
厚膜サーマルヘツドの保護ガラス層６に記録用紙
や熱転写記録媒体を接触させると、発熱抵抗体５
から選択的に発せられる熱エネルギによつて感熱
記録が行われることになる。

「考案が解決しようとする問題点」 さて、厚膜サーマルヘツドは薄膜サーマルヘツ
ドに比べて量産性に優れ、また高価な製造設備を
必要としないため低価格である等の利点がある。
しかしながら従来から厚膜サーマルヘツド（以下
単にサーマルヘツドという。）は発熱抵抗体５を
スクリーン印刷によつて例えば200μm幅程度の細
線として形成している。従つて形成された発熱抵
抗体の横断面の形状は、第４図にも示したように
山形あるいは半円形となり、次のような問題点が
あつた。

すなわち、例えば共通電極３に正の電圧を印加
し個別電極４を接地するとこれらの間の発熱抵抗
体５の中央部に集中的に電流が流れ、この結果、
山形をした発熱抵抗体５の頂点付近の温度が高く
なるという温度分布の不均衡が生じた。

第６図はこの様子を説明するためのものであ
る。この図で下半分はサーマルヘツドの構造を表
わし、上半分は保護ガラス層６における温度分布
を表わしている。発熱抵抗体５の厚さが厚い場所
ほど温度が高くなつていることがわかる。このサ
ーマルヘツドで印字ドツトの副走査方向の長さを
Ｌに設定すると、この長さＬの部分で記録に必要
な最低温度Ｔが確保されなければならない。第６
図ではこの温度Ｔを一点鎖線で表示している。

従来のサーマルヘツドではこの図で示されてい
るように一点鎖線よりも上の部分で温度が急激に
上昇している。このため、特に中央部で不必要に
熱が発生して無駄に電力が消費されてしまう。図
で格子で示した領域８の面積は電力の損失量を示
している。

また従来のサーマルヘツドでは、中央部の温度
がかなり高くなり発熱部分周辺の材料に大きな熱
応力を発生させる。この熱応力が発熱抵抗体５に
亀裂を生じさせることになり、サーマルヘツドの
寿命を短くさせる原因となつていた。

そこで本考案の目的は、必要なドツトサイズに
対応した部分がより均一に発熱することのできる
厚膜サーマルヘツドを提供することにある。

「問題点を解決するための手段」 本考案では、絶縁基板と、この絶縁基板上に所
定の間隔を保つて並設された２本の帯状の高抵抗
体と、これら２本の高抵抗体よりも抵抗値および
融点が低くかつこれらの高抵抗体とこれらの間の
絶縁基板面とによつて形成される溝部に配置され
焼成時に低粘度の溶融状態となることで焼成後の
表面が比較的平坦となつた１本の帯状の発熱抵抗
体と、この発熱抵抗体の長さ方向に所定の間隔を
置いてこの発熱抵抗体下に１本ずつ複数本配置さ
れた第１の電極と、長さ方向に所定の間隔を置い
て、かつ第１の電極と非接触の状態でこれら第１
の電極とは逆の方向から発熱抵抗体下に１本ずつ
複数本配置された第２の電極とをサーマルヘツド
に具備させる。このような構成とすることによ
り、発熱抵抗体として比較的粘度の低いものを使
用することができ、その表面を比較的平らに形成
することができる。従つて、発熱抵抗体における
温度分布の不均一を是正することができる。

ここで、高抵抗体はガラス材で構成してもよい
し、これ以外の絶縁性物質あるいは高抵抗物質で
構成してもよい。

高抵抗体はその溶融時における粘性が高いもの
であれば、これによつて挟まれる発熱抵抗体の断
面形状を矩形に近いものとすることができる。ま
た発熱抵抗体はその溶融時における粘性が低いほ
ど、その表面をより平らに形作ることができる。

「実施例」 以下実施例につき本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の一実施例におけるサーマルヘ
ツドの断面を表わしたもので、第２図はこのサー
マルヘツドの拡大平面図である。

この実施例のサーマルヘツドは、従来のサーマ
ルヘツドと同様にセラミツク基板１上にガラス蓄
熱層２が形成されている。このガラス蓄熱層２の
上には、第２図に示すように共通電極３，３，…
…と個別電極４，４，……が従来と同様に配置さ
れている。これらの上には２本の帯状の高抵抗体
１１，１２が所定の間隔を置いて配置されてお
り、これらの間の溝状の部分には発熱抵抗体１５
が配置されている。高抵抗体１１，１２および発
熱抵抗体１５は保護ガラス層１６で覆われてい
る。

このような本実施例のサーマルヘツドは次のよ
うにして製造する。

(i) まず、放熱用のセラミツク基板１の上にガラ
ス蓄熱層２を印刷、焼成し、更にその上に導体
を全面に印刷、焼成した後、ホトリソエツチン
グにより、２種類の電極３，４をパターニング
する。以上の工程は、従来のサーマルヘツドと
同様である。

(ii) 電極３，４の上には、紙面に垂直方向に延び
る２本の高抵抗体１１，１２が所定の隙間を置
いてスクリーン印刷法で形成され、焼成され
る。ここでこれらの高抵抗体１１，１２の間隔
は、従来と同一のサイズの印字ドツトが形成さ
れる場合には、従来の発熱抵抗体の幅よりも短
く設定される。また高抵抗体１１，１２は溶融
時の粘度が比較的高い材料で構成される。従つ
て高抵抗体１１，１２の両側部は比較的急峻な
形状となつている。また、この高抵抗体１１，
１２は、その抵抗値が発熱抵抗体１５と比べて
非常に高い材料で構成されており、この部分で
エネルギの消耗が生じにくいようになつてい
る。

(iii) 高抵抗体１１，１２が形成されたら、これら
の間の溝状の部分に帯状の発熱抵抗体１５が形
成される。この発熱抵抗体１５は酸化ルテニウ
ム系の厚膜抵抗体であり、スクリーン印刷法に
よつて印刷され焼成される。発熱抵抗体１５は
その焼成後の高さが高抵抗体１１，１２のそれ
とほぼ等しくなるように印刷時のペーストの量
を調節する。

また、このとき使用される発熱抵抗体ペース
トは従来よりも溶融時における粘性が低く、か
つ高抵抗体１１，１２よりも融点が低いものが
使用される。発熱抵抗体１５の溶融時には、２
本の高抵抗体１１，１２が堤防のような役割を
するので、粘度が低くてもその両側部７の形状
は良好な状態に保たれる。しかも、粘度が低い
方が焼成後の発熱抵抗体１５の表面がより平ら
となる。

(iv) 以上のようにして発熱抵抗体１５が形成され
たら、その上に保護ガラス層１６が形成され
る。保護ガラス層１６も、発熱抵抗体１５と同
様に印刷、焼成される。

第３図はこのようにして作成されたサーマル
ヘツドの温度特性を示すもので、従来における
第６図と対応するものである。この実施例のサ
ーマルヘツドでは、従来半円形あるいは山形で
あつた発熱抵抗体１５の断面形状が矩形に近く
なつている。従つて、発熱抵抗体１５の部分の
温度分布がかなり平均化する。

すなわち、印字の行われる最低温度をＴとし
てこれを第６図と同様に一点鎖線で表わすと、
この一点鎖線よりも高い温度領域１８が従来の
領域よりも大幅に狭くなり、電力消費の無駄が
大幅に減少していることがわかる。また、発熱
抵抗体の中央部分とその周辺部分でその厚さに
大きな変化がないので、中央部分の温度（最大
温度）T_MAXが最低温度Ｔにより近い温度とな
り、熱応力も大幅に減少する。従つてサーマル
ヘツドの寿命が長くなるという利点もある。

以上説明した実施例では高抵抗体を高抵抗の抵
抗体材料で構成したが、一般に絶縁物と見做せる
ものも高低抗体として使用することができる。例
えばガラス材をペースト状にして印刷し、焼成し
て高抵抗体として使用することもできる。

「考案の効果」 以上説明したように本考案によれば発熱抵抗体
の表面がより平坦になるので、温度分布がより均
一化し、電力の消費を低減させることができる。
また記録に際して用紙との接触関係がよりスムー
ズになる他、記録部における用紙とサーマルヘツ
ドの位置合わせが容易になるという効果もある。
更に、印字ドツトの形状をほぼ円形あるいは楕円
形から四角形に近づけることができるので、細線
等の再現や中間調の再現をより良好に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本考案の一実施例を説明する
ためのもので、このうち第１図はサーマルヘツド
の断面図、第２図は電極、高抵抗体および発熱抵
抗体の配置関係を示す平面図、第３図はこのサー
マルヘツドの発熱抵抗体およびその周辺の温度分
布を説明するための説明図、第４図は従来用いら
れてきたサーマルヘツドの構造を示す断面図、第
５図はこの従来のサーマルヘツドにおける電極お
よび発熱抵抗体の配置関係を示す平面図、第６図
はこの従来のサーマルヘツドにおける発熱抵抗体
部分の温度分布を説明するための説明図である。 １……セラミツク基板、２……ガラス蓄熱層、
３，４……電極、１１，１２……高抵抗体、１５
……発熱抵抗体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 絶縁基板と、この絶縁基板上に所定の間隔を
   保つて並設された２本の帯状の高抵抗体と、こ
   れら２本の高抵抗体よりも抵抗値および融点が
   低くかつこれらの高抵抗体とこれらの間の絶縁
   基板面とによつて形成される溝部に配置され焼
   成時に低粘度の溶融状態となることで焼成後の
   表面が比較的平坦となつた１本の帯状の発熱抵
   抗体と、この発熱抵抗体の長さ方向に所定の間
   隔を置いてこの発熱抵抗体下に１本ずつ複数本
   配置された第１の電極と、前記長さ方向に前記
   所定の間隔を置いて、かつ前記第１の電極と非
   接触の状態でこれら第１の電極とは逆の方向か
   ら前記発熱抵抗体下に１本ずつ複数本配置され
   た第２の電極とを具備することを特徴とするサ
   ーマルヘツド。 ２ 高抵抗体がガラス材から構成されていること
   を特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記
   載のサーマルヘツド。 ３ 高抵抗体が通電による発熱を生じさせない程
   度の高抵抗値の物質で構成されていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   サーマルヘツド。 ４ 高抵抗体が溶融時における粘性の高い物質で
   構成されていることを特徴とする実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のサーマルヘツド。