JPH06191074A - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JPH06191074A JPH06191074A JP4357502A JP35750292A JPH06191074A JP H06191074 A JPH06191074 A JP H06191074A JP 4357502 A JP4357502 A JP 4357502A JP 35750292 A JP35750292 A JP 35750292A JP H06191074 A JPH06191074 A JP H06191074A
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- Japan
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- heating resistor
- heat
- printing
- thermal head
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- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
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- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/3355—Structure of thermal heads characterised by materials
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- B41J2/335—Structure of thermal heads
- B41J2/33585—Hollow parts under the heater
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 熱伝導率が0.0025 cal・cm/sec・cm2・℃以上、
0.030 cal・cm/sec・cm2・℃以下であるガラスセラミック
ス製の基板２の先端に、片側面を切削することによって
0.3mmの薄肉な印字部２ａを形成し、前記切削面２ｂ
に、発熱抵抗体８を印字幅方向に複数個形成する。それ
ぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗体８に通電す
る記録電極４及び共通電極６とを電気的に接続すると共
に、インクフィルム２４と被記録体２２との組み合わせ
に成る記録媒体に接触する印字面を基板２の先端面に設
定する。 【効果】 発熱抵抗体が記録媒体と接触しないから、発
熱抵抗体に保護膜を設ける必要がなくなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、理想的な熱物性によ
り熱効率が向上し、印字・印写における高速化及び低消
費電力を図ることができる。
0.030 cal・cm/sec・cm2・℃以下であるガラスセラミック
ス製の基板２の先端に、片側面を切削することによって
0.3mmの薄肉な印字部２ａを形成し、前記切削面２ｂ
に、発熱抵抗体８を印字幅方向に複数個形成する。それ
ぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗体８に通電す
る記録電極４及び共通電極６とを電気的に接続すると共
に、インクフィルム２４と被記録体２２との組み合わせ
に成る記録媒体に接触する印字面を基板２の先端面に設
定する。 【効果】 発熱抵抗体が記録媒体と接触しないから、発
熱抵抗体に保護膜を設ける必要がなくなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、理想的な熱物性によ
り熱効率が向上し、印字・印写における高速化及び低消
費電力を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、感熱式や熱転写式の
プリンターやファクシミリ等に好適に使用されるサーマ
ルヘッドに関するものである。
プリンターやファクシミリ等に好適に使用されるサーマ
ルヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、プリンターやファクシミリ等
に使用されるサーマルヘッドとして、駆動用ドライバＩ
Ｃが設けられている部分と発熱抵抗部が形成された印字
面とを基板の同一平面上に設けた平面型サーマルヘッド
や、駆動用ドライバＩＣが設けられている平面に直交す
る基板の端面に発熱抵抗部を設けた端面型サーマルヘッ
ドが実用化されている。これらのサーマルヘッドは、印
字面が、図１及び図２に示すように、多くの場合、セラ
ミックス上にグレーズ層１６を形成した基板２の上に、
発熱素子としての複数個の抵抗体８を列状に配置し、そ
の素子に引き出し電極４、６を設け、更にその発熱抵抗
体８上に保護層１８を設けたものとなっている。このよ
うな構造のサーマルヘッドにおいては、感熱記録紙や、
インクフィルム２４と被記録体２２との組合せに成る記
録媒体は、保護層を介して発熱抵抗体に、プラテンロー
ラー２６により押しつけられ印字が行なわれ、矢印の方
向に摺動して順次印字が行なわれる。プラテンローラー
２６による押しつけ方法は、ヘッド基板上の発熱抵抗体
において発生した熱を、感熱記録紙やインクフィルムと
いう被記録媒体の熱転写記録へ有効に利用するためであ
る。そして、発熱抵抗体の摩耗を防ぐ保護膜の材料とし
ては、窒素化ケイ素やガラスなどが用いられる。
に使用されるサーマルヘッドとして、駆動用ドライバＩ
Ｃが設けられている部分と発熱抵抗部が形成された印字
面とを基板の同一平面上に設けた平面型サーマルヘッド
や、駆動用ドライバＩＣが設けられている平面に直交す
る基板の端面に発熱抵抗部を設けた端面型サーマルヘッ
ドが実用化されている。これらのサーマルヘッドは、印
字面が、図１及び図２に示すように、多くの場合、セラ
ミックス上にグレーズ層１６を形成した基板２の上に、
発熱素子としての複数個の抵抗体８を列状に配置し、そ
の素子に引き出し電極４、６を設け、更にその発熱抵抗
体８上に保護層１８を設けたものとなっている。このよ
うな構造のサーマルヘッドにおいては、感熱記録紙や、
インクフィルム２４と被記録体２２との組合せに成る記
録媒体は、保護層を介して発熱抵抗体に、プラテンロー
ラー２６により押しつけられ印字が行なわれ、矢印の方
向に摺動して順次印字が行なわれる。プラテンローラー
２６による押しつけ方法は、ヘッド基板上の発熱抵抗体
において発生した熱を、感熱記録紙やインクフィルムと
いう被記録媒体の熱転写記録へ有効に利用するためであ
る。そして、発熱抵抗体の摩耗を防ぐ保護膜の材料とし
ては、窒素化ケイ素やガラスなどが用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、常に摺
動する記録媒体に接触するサーマルヘッドにおいては、
発熱抵抗体の耐久性を維持する保護層を印字面に形成す
るために、複雑な製造工程を要し、コスト高になるのに
加え、ヘッドとしての熱特性が劣化し、印字速度を上げ
られないという欠点があった。更に、バーコードプリン
ターのような負荷の大きい用途に対しては、保護膜の耐
久性に問題が残り、保護力劣化に起因する抵抗体破損等
によってドット抜けの不良が発生する。
動する記録媒体に接触するサーマルヘッドにおいては、
発熱抵抗体の耐久性を維持する保護層を印字面に形成す
るために、複雑な製造工程を要し、コスト高になるのに
加え、ヘッドとしての熱特性が劣化し、印字速度を上げ
られないという欠点があった。更に、バーコードプリン
ターのような負荷の大きい用途に対しては、保護膜の耐
久性に問題が残り、保護力劣化に起因する抵抗体破損等
によってドット抜けの不良が発生する。
【０００４】ここにおいて本発明は、上述の如き事情を
背景にして完成されたものであって、その発明が解決し
ようとする課題は、安価で、エネルギー効率や発熱応答
性に優れ、信頼性の高いサーマルヘッドを提供すること
にある。
背景にして完成されたものであって、その発明が解決し
ようとする課題は、安価で、エネルギー効率や発熱応答
性に優れ、信頼性の高いサーマルヘッドを提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明にあって
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板上に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗
体に電力を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッド
において、前記基板の材料が熱伝導率の値で0.0025 cal
・cm/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下で
あり、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3
以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位が、他の
部位よりも薄肉であると共に、印字面が、前記発熱抵抗
体近傍の前記基板面と一体であることを要旨とするもの
である。なお、好ましくは第１手段のサーマルヘッド
は、第２手段として前記発熱抵抗体が印字面の裏側に形
成されていることが好ましい。また、第３手段として、
前記基板の材料がガラスセラミックスであることが好ま
しい。また、第４手段として、前記発熱抵抗体の形成さ
れた前記基板における発熱抵抗体から印字部位までの厚
みが0.02〜0.03mmであることが好ましい。また、第５手
段として、前記基板の薄肉部位に、その形状に沿って、
補強体を設けることが好ましい。また、第６手段とし
て、前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に空間を、又は
放熱体を設けることが好ましい。また、第７手段とし
て、前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に補強体を介し
放熱体を設けることが好ましい。
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板上に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗
体に電力を供給する電気配線とを備えたサーマルヘッド
において、前記基板の材料が熱伝導率の値で0.0025 cal
・cm/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下で
あり、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3
以下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位が、他の
部位よりも薄肉であると共に、印字面が、前記発熱抵抗
体近傍の前記基板面と一体であることを要旨とするもの
である。なお、好ましくは第１手段のサーマルヘッド
は、第２手段として前記発熱抵抗体が印字面の裏側に形
成されていることが好ましい。また、第３手段として、
前記基板の材料がガラスセラミックスであることが好ま
しい。また、第４手段として、前記発熱抵抗体の形成さ
れた前記基板における発熱抵抗体から印字部位までの厚
みが0.02〜0.03mmであることが好ましい。また、第５手
段として、前記基板の薄肉部位に、その形状に沿って、
補強体を設けることが好ましい。また、第６手段とし
て、前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に空間を、又は
放熱体を設けることが好ましい。また、第７手段とし
て、前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に補強体を介し
放熱体を設けることが好ましい。
【０００６】
【作用】第１手段により、発熱抵抗体を支持する基板
を、その熱伝導率が、比較的熱伝導率の高いアルミナや
金属などの材料よりは低く、比較的熱伝導率の低いガラ
スよりは高い値を有する材料であって熱容量の小さい材
料にて形成すると共に、その基板の容積を機械的強度を
保ちつつ小さくし、しかも記録媒体が押し付けられ、摺
動する箇所が発熱抵抗体近傍の基板上であるようにヘッ
ド構成を実現することによって、発熱抵抗体は直接記録
媒体に摺動することが無く、以って、保護層を形成する
必要がなくなり、発熱抵抗体にて発生した熱は基板の薄
肉部位を伝導し印字部に到達して記録媒体に熱転写する
ことができる上、発熱抵抗体にて発生した熱を保護層に
逃がすこと無く有効に利用できる。第２手段により、発
熱抵抗体は基板の裏面に直接形成されているので、発熱
抵抗体にて発生した熱は取付部の基板内を印字部まで伝
導し熱転写記録される。また、第３手段により、基板の
機械的加工が容易であり、発熱抵抗体を取り付ける薄肉
部を形成し易く、また従来、熱効率の点で必然的に設け
られていた、基板と発熱抵抗体との間のグレース層を設
ける必要が無くなる。更には、特に加工基板において問
題であった、グレース層の厚みばらつきによる印字特性
の不具合も無くなる。また、第４手段により、第１手段
の物性を有する基板において発熱抵抗体が最適の印字を
行なうことができる。また、第５手段により、基板の薄
肉部位の機械的強度が向上する。また、第６手段によ
り、印字に利用されなかった熱が、その後速やかに発散
し、高速印字時においても尾引き等が少ない。また、第
７手段により、基板の薄肉部位の機械的強度が向上し、
印字に利用されなかった熱が、その後速やかに発散し、
高速印字時においても尾引き等が少ない。
を、その熱伝導率が、比較的熱伝導率の高いアルミナや
金属などの材料よりは低く、比較的熱伝導率の低いガラ
スよりは高い値を有する材料であって熱容量の小さい材
料にて形成すると共に、その基板の容積を機械的強度を
保ちつつ小さくし、しかも記録媒体が押し付けられ、摺
動する箇所が発熱抵抗体近傍の基板上であるようにヘッ
ド構成を実現することによって、発熱抵抗体は直接記録
媒体に摺動することが無く、以って、保護層を形成する
必要がなくなり、発熱抵抗体にて発生した熱は基板の薄
肉部位を伝導し印字部に到達して記録媒体に熱転写する
ことができる上、発熱抵抗体にて発生した熱を保護層に
逃がすこと無く有効に利用できる。第２手段により、発
熱抵抗体は基板の裏面に直接形成されているので、発熱
抵抗体にて発生した熱は取付部の基板内を印字部まで伝
導し熱転写記録される。また、第３手段により、基板の
機械的加工が容易であり、発熱抵抗体を取り付ける薄肉
部を形成し易く、また従来、熱効率の点で必然的に設け
られていた、基板と発熱抵抗体との間のグレース層を設
ける必要が無くなる。更には、特に加工基板において問
題であった、グレース層の厚みばらつきによる印字特性
の不具合も無くなる。また、第４手段により、第１手段
の物性を有する基板において発熱抵抗体が最適の印字を
行なうことができる。また、第５手段により、基板の薄
肉部位の機械的強度が向上する。また、第６手段によ
り、印字に利用されなかった熱が、その後速やかに発散
し、高速印字時においても尾引き等が少ない。また、第
７手段により、基板の薄肉部位の機械的強度が向上し、
印字に利用されなかった熱が、その後速やかに発散し、
高速印字時においても尾引き等が少ない。
【０００７】
【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
基いて説明する。図３に示すように、基板２の先端に、
片側面を切削することによって厚みｄ 0.3mmの薄肉な印
字部２ａを形成し、前記切削面２ｂに、発熱抵抗体８が
印字幅方向（図の手前から奥行き方向）に複数個形成さ
れ、それぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗体８
に通電する記録電極４及び共通電極６とが電気的に接続
されている。前記切削面２ｂは、切り込み部が鈍角な傾
斜面とされているが、鋭角な傾斜面であっても、また段
付き形状を与える直角な面にしてもよく、更にはアール
形状の曲面とされていてもなんら差し支えない。
基いて説明する。図３に示すように、基板２の先端に、
片側面を切削することによって厚みｄ 0.3mmの薄肉な印
字部２ａを形成し、前記切削面２ｂに、発熱抵抗体８が
印字幅方向（図の手前から奥行き方向）に複数個形成さ
れ、それぞれの発熱抵抗体８の上下には、発熱抵抗体８
に通電する記録電極４及び共通電極６とが電気的に接続
されている。前記切削面２ｂは、切り込み部が鈍角な傾
斜面とされているが、鋭角な傾斜面であっても、また段
付き形状を与える直角な面にしてもよく、更にはアール
形状の曲面とされていてもなんら差し支えない。
【０００８】前記基板２には、熱伝導率が0.0025 cal・c
m/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3以
下である材料を採用し、特に機械加工に優れたガラスセ
ラミックスがよい。前記発熱抵抗体８は、例えば薄膜抵
抗膜、厚膜抵抗膜等であって、高耐熱パルス特性、高抵
抗を有するものが好ましく、一般に、高融点金属やその
合金を主成分とする材料、高融点金属やその合金と酸化
物、窒化物、ホウ化物及び炭化物のいずれかとの混合物
を主成分とする材料、またはチタン、タンタル、クロ
ム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ランタ
ン、モリブデン、タングステン等から選ばれた少なくと
も一つの元素の窒化物、炭化物、ホウ化物、珪化物、を
主成分とする材料、ルテニウム形酸化物を主成分とする
材料等を適宜使用し、ヘッドの記録密度に応じて通常の
手法によりパターン形成されたり或いは連続した帯状に
設けられたりもする。又前記記録電極４及び共通電極６
には通常の導体材料が使用され、又導体材料としてはク
ロム、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、
金、銅、銀、パラジウム等の金属及びそれらを含む合
金、それら金属の窒化物、炭化物、ホウ化物等から適宜
選択される。
m/sec・cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下であ
り、且つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3以
下である材料を採用し、特に機械加工に優れたガラスセ
ラミックスがよい。前記発熱抵抗体８は、例えば薄膜抵
抗膜、厚膜抵抗膜等であって、高耐熱パルス特性、高抵
抗を有するものが好ましく、一般に、高融点金属やその
合金を主成分とする材料、高融点金属やその合金と酸化
物、窒化物、ホウ化物及び炭化物のいずれかとの混合物
を主成分とする材料、またはチタン、タンタル、クロ
ム、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ランタ
ン、モリブデン、タングステン等から選ばれた少なくと
も一つの元素の窒化物、炭化物、ホウ化物、珪化物、を
主成分とする材料、ルテニウム形酸化物を主成分とする
材料等を適宜使用し、ヘッドの記録密度に応じて通常の
手法によりパターン形成されたり或いは連続した帯状に
設けられたりもする。又前記記録電極４及び共通電極６
には通常の導体材料が使用され、又導体材料としてはク
ロム、チタン、モリブデン、タングステン、ニッケル、
金、銅、銀、パラジウム等の金属及びそれらを含む合
金、それら金属の窒化物、炭化物、ホウ化物等から適宜
選択される。
【０００９】印字部２ａは、基板の先端面を記録媒体に
接触する印字面とし、その印字面はプラテンローラー２
６により記録媒体であるインクフィルム２４及び記録紙
２２が押し付けられ、印字指令により発熱抵抗体８に発
生した熱が薄肉の印字部２ａを介して印字面まで伝導
し、その熱で熱転写記録が行なわれる。なお、発熱抵抗
体が形成されている基板２の薄肉部分の幅Ｌ（印字幅方
向と垂直な方向の長さ、以下薄肉部幅と称す。）は、 3
mmが適当である。
接触する印字面とし、その印字面はプラテンローラー２
６により記録媒体であるインクフィルム２４及び記録紙
２２が押し付けられ、印字指令により発熱抵抗体８に発
生した熱が薄肉の印字部２ａを介して印字面まで伝導
し、その熱で熱転写記録が行なわれる。なお、発熱抵抗
体が形成されている基板２の薄肉部分の幅Ｌ（印字幅方
向と垂直な方向の長さ、以下薄肉部幅と称す。）は、 3
mmが適当である。
【００１０】図４は、印字部２ａの印字面を基板２の片
側面上に設定し、発熱抵抗体８をその裏側に設けたもの
で、発熱抵抗体８を形成する基板２の裏面に、発熱抵抗
体８の配列方向と同一方向へ溝を形成することによって
その溝の底部を厚みｄ 0.2mmの薄肉に形成するものであ
る。なお、薄肉部幅Ｌは 5mmである。発熱抵抗体８に発
生する熱は、前記と同様、薄肉の印字部２ａを介して反
対側の印字面まで伝達され、その熱で記録媒体に熱転写
記録する。このように発熱抵抗体は記録媒体に接触する
印字面には設けられてはいないから、発熱抵抗体は記録
媒体と接触せず、よって従来のような保護層を形成する
必要がなく発熱抵抗体８は開放されており、例えば使用
中に記録電極４または共通電極６との接続部分等を修理
をすることがあっても容易である。なお、基板２の端部
は共通電極６の配線を行ない易くする平面を設けている
が、図３と同型の基板を用いて、配線を行なうことも可
能である。また、図３に示した実施例と同様に、印字面
を基板の端面に設定し、側面に形成した溝の内側面に発
熱抵抗体を設けることで、発熱抵抗体が前記印字面の裏
側に位置するようにもできる。
側面上に設定し、発熱抵抗体８をその裏側に設けたもの
で、発熱抵抗体８を形成する基板２の裏面に、発熱抵抗
体８の配列方向と同一方向へ溝を形成することによって
その溝の底部を厚みｄ 0.2mmの薄肉に形成するものであ
る。なお、薄肉部幅Ｌは 5mmである。発熱抵抗体８に発
生する熱は、前記と同様、薄肉の印字部２ａを介して反
対側の印字面まで伝達され、その熱で記録媒体に熱転写
記録する。このように発熱抵抗体は記録媒体に接触する
印字面には設けられてはいないから、発熱抵抗体は記録
媒体と接触せず、よって従来のような保護層を形成する
必要がなく発熱抵抗体８は開放されており、例えば使用
中に記録電極４または共通電極６との接続部分等を修理
をすることがあっても容易である。なお、基板２の端部
は共通電極６の配線を行ない易くする平面を設けている
が、図３と同型の基板を用いて、配線を行なうことも可
能である。また、図３に示した実施例と同様に、印字面
を基板の端面に設定し、側面に形成した溝の内側面に発
熱抵抗体を設けることで、発熱抵抗体が前記印字面の裏
側に位置するようにもできる。
【００１１】図５は、図３に示すタイプの基板２に、強
度を補強するために多孔質セラミックスからなる補強体
１０を貼り合わせたものである。これにより、薄肉部の
厚みｄを前記実施例に比べ0.05mmと薄くすることがで
き、熱応答性を更に高めることができる。なお、図５乃
至図７において、矢印の方向からプラテンローラーによ
り記録媒体であるインクフィルム及び記録紙が押し付け
られる。図６は、図４と同型の基板２を用い、ボロンナ
イトライドからなる放熱体１４を、発熱抵抗体８を印字
面の反対側に形成した溝内に発熱抵抗体８と 0.1mmの隙
間ｄ１を介して覆うように取り付ける。これにより、前
記間隙の空気層１２による断熱効果と、放熱体１４の放
熱効果とで印字に利用されなかった熱が、その後速やか
に発散し、高速印字時においても尾引き等を少なくし
て、熱応答性を高めることができる。図７は、図４と同
型の基板２を用い、発熱抵抗体８をガラス繊維からなる
補強体１０により覆って基板２の強度を強化すると共
に、その外側に金属からなる放熱体１４を張り合わせ、
発熱抵抗体８の余熱が補強体１０を介して放熱されやす
くしたものである。
度を補強するために多孔質セラミックスからなる補強体
１０を貼り合わせたものである。これにより、薄肉部の
厚みｄを前記実施例に比べ0.05mmと薄くすることがで
き、熱応答性を更に高めることができる。なお、図５乃
至図７において、矢印の方向からプラテンローラーによ
り記録媒体であるインクフィルム及び記録紙が押し付け
られる。図６は、図４と同型の基板２を用い、ボロンナ
イトライドからなる放熱体１４を、発熱抵抗体８を印字
面の反対側に形成した溝内に発熱抵抗体８と 0.1mmの隙
間ｄ１を介して覆うように取り付ける。これにより、前
記間隙の空気層１２による断熱効果と、放熱体１４の放
熱効果とで印字に利用されなかった熱が、その後速やか
に発散し、高速印字時においても尾引き等を少なくし
て、熱応答性を高めることができる。図７は、図４と同
型の基板２を用い、発熱抵抗体８をガラス繊維からなる
補強体１０により覆って基板２の強度を強化すると共
に、その外側に金属からなる放熱体１４を張り合わせ、
発熱抵抗体８の余熱が補強体１０を介して放熱されやす
くしたものである。
【００１２】上記各構成のサーマルヘッドを使用した記
録装置を試作し、印字、印写の評価試験を試みたとこ
ろ、いずれのサーマルヘッドにおいても低消費電力で、
高品位な印字、印写と、長期間に亘って安定した性能の
維持が確認され、極めて信頼性の高いことが実証され
た。
録装置を試作し、印字、印写の評価試験を試みたとこ
ろ、いずれのサーマルヘッドにおいても低消費電力で、
高品位な印字、印写と、長期間に亘って安定した性能の
維持が確認され、極めて信頼性の高いことが実証され
た。
【００１３】
【発明の効果】以上に詳述したように、基板に薄肉の印
字部を設け、発熱抵抗体をその印字部における印字面へ
直接設けないので、保護膜は必要無くなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、熱転写に適した熱物
性を利用を有し、且つ放熱体を利用するので熱効率が向
上し印字・印写における高速化及び低消費電力の点で効
率が高い。また、ガラスセラミックスからなる基板で
は、発熱抵抗体と基板とを接着するグレーズ層も無く
せ、製作工程を更に減少させ安価にて供給できる上、発
熱抵抗体とグレーズ層との反応による発熱抵抗体の寿命
の短縮化を防止でき、製品の信頼性が向上するという優
れた効果を奏する。
字部を設け、発熱抵抗体をその印字部における印字面へ
直接設けないので、保護膜は必要無くなり、製作工程を
減少させコストダウンができる上、熱転写に適した熱物
性を利用を有し、且つ放熱体を利用するので熱効率が向
上し印字・印写における高速化及び低消費電力の点で効
率が高い。また、ガラスセラミックスからなる基板で
は、発熱抵抗体と基板とを接着するグレーズ層も無く
せ、製作工程を更に減少させ安価にて供給できる上、発
熱抵抗体とグレーズ層との反応による発熱抵抗体の寿命
の短縮化を防止でき、製品の信頼性が向上するという優
れた効果を奏する。
【図１】従来のサーマルヘッドの縦断面図である。
【図２】従来の端面型サーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図６】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
２・・基板、２ａ・・印字部、２ｂ・・切削面、３・
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明にあって
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板上に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗
体に電力を供給する電気配娘とを備えたサーマルヘッド
において、前記基板の材料が熱伝導率の値で０．００２
５ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以上、０．０３０
ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であり、且つ単
位体積あたりの熱容量が０．５５ｃａｌ／℃・ｃｍ３以
下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位が、他の部
位よりも薄肉であると共に、印字面が、前記発熱抵抗体
近傍の前記基板面と一体であることを要旨とするもので
ある。なお、好ましくは前記基板の材料の熱伝導率の値
が、０．００３ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ．ｃｍ２℃以上、
０．０１０ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であ
り、且つ単位あたりの熱容量が０．５３ｃａｌ／℃・ｃ
ｍ３以下である。更に、好ましくは第１手段のサーマル
ヘッドは、第２手段として前記発熱抵抗体が印字面の裏
側に形成されていることが好ましい。また、第３手段と
して、前記基板の材料がガラスセラミックスであること
が好ましい。また、第４手段として、前記発熱抵抗体の
形成された前記基板における発熱抵抗体から印字部位ま
での厚みが０．０２〜０．３ｍｍであることが好まし
い。また、第５手段として、前記基板の薄肉部位に、そ
の形状に沿って、補強体を設けることが好ましい。ま
た、第６手段として、前記基板上の前記発熱抵抗体の周
辺に空間を、又は放熱体を設けることが好ましい。ま
た、第７手段として、前記基板上の前記発熱抵抗体の周
辺に補強体を介し放熱体を設けることが好ましい。
は、かかる課題を解決するために、第１手段として、基
板と、該基板上に形成された発熱抵抗体と、該発熱抵抗
体に電力を供給する電気配娘とを備えたサーマルヘッド
において、前記基板の材料が熱伝導率の値で０．００２
５ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以上、０．０３０
ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であり、且つ単
位体積あたりの熱容量が０．５５ｃａｌ／℃・ｃｍ３以
下であり、前記発熱抵抗体の形成された部位が、他の部
位よりも薄肉であると共に、印字面が、前記発熱抵抗体
近傍の前記基板面と一体であることを要旨とするもので
ある。なお、好ましくは前記基板の材料の熱伝導率の値
が、０．００３ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ．ｃｍ２℃以上、
０．０１０ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であ
り、且つ単位あたりの熱容量が０．５３ｃａｌ／℃・ｃ
ｍ３以下である。更に、好ましくは第１手段のサーマル
ヘッドは、第２手段として前記発熱抵抗体が印字面の裏
側に形成されていることが好ましい。また、第３手段と
して、前記基板の材料がガラスセラミックスであること
が好ましい。また、第４手段として、前記発熱抵抗体の
形成された前記基板における発熱抵抗体から印字部位ま
での厚みが０．０２〜０．３ｍｍであることが好まし
い。また、第５手段として、前記基板の薄肉部位に、そ
の形状に沿って、補強体を設けることが好ましい。ま
た、第６手段として、前記基板上の前記発熱抵抗体の周
辺に空間を、又は放熱体を設けることが好ましい。ま
た、第７手段として、前記基板上の前記発熱抵抗体の周
辺に補強体を介し放熱体を設けることが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】
【作用】第１手段により、発熱抵抗体を支持する基板
を、その熱伝導率が、比較的熱伝導率の高いアルミナや
金属などの材料よりは低い材料であることによって、発
熱抵抗体で発生した熱を必要以上に基板に逃すことを防
ぎ、以てエネルギー効率の優れた記録を実現することが
出来、また、その熱伝導率の値が、比較的熱伝導率の低
いガラスの値よりは高い値を有する材料であることによ
って、発熱抵抗体で発生した熱が速やかに基板内を伝達
し、有効に熱転写記録を行い、更に特に高速記録時にお
いては、記録によって消費された熱の残りが、その後素
早く基板内を拡散し、以て蓄熱による尾引き等が発生す
ることが少ない、高品質な記録が可能となる。更に、発
熱抵抗体を支持する基板を、熱容量の小さい材料にて形
成すると共に、その基板の容積を機械的強度を保ちつつ
小さくすることによって、所謂熱し易く、冷め易い基板
が実現し、記録感度の高いヘッドとなる。即ち言い替え
れば、熱伝導率の値が０．０３０ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ
・ｃｍ２・℃以上であれば、発熱抵抗体で発生した熱が
必要以上に基板に逃げエネルギー効率が低下し、０．０
０２５ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であれ
ば、発熱抵抗体で発生した熱が速やかに基板内に伝達せ
ず有効な熱転写記録を行い得ず、また特に高速記録時に
おいては、記録によって消費された熱の残りがその後素
早く基板内を拡散し得ず、蓄熱による尾引き等が発生す
る。更に、発熱抵抗体を支持する基板が、熱容量０．５
５ｃａｌ／℃・ｃｍ３以上のものであると、所謂熱し難
く冷め難い、応答性の悪い記録感度の低いヘッドとな
る。そして記録媒体が押し付けられ、摺動する箇所が発
熱抵抗体近傍の基板上であるようにヘッド構成を実現す
ることによって、発熱抵抗体は直接記録媒体に摺動する
ことが無く、以って、保護層を形成する必要がなくな
り、発熱抵抗体にて発生した熱は基板の薄肉部位を伝導
し印字部に到達して記録媒体に熱転写することができる
上、発熱抵抗体にて発生した熱を保護層に逃がすこと無
く有効に利用できる。第２手段により、発熱抵抗体は基
板の裏面に直接形成されているので、発熱抵抗体にて発
生した熱は取付部の基板内を印字部まで伝導し熱転写記
録される。また、第３手段により、基板の機械的加工が
容易であり、発熱抵抗体を取り付ける薄肉部を形成し易
く、また従来、熱効率の点で必然的に設けられていた、
基板と発熱抵抗体との間のグレース層を設ける必要が無
くなる。更には、特に加工基板において問題であった、
グレース層の厚みばらつきによる印字特性の不具合も無
くなる。また、第４手段により、第１手段の物性を有す
る基板において発熱抵抗体が最適の印字を行なうことが
できる。また、第５手段により、基板の薄肉部位の機械
的強度が向上する。また、第６手段により、印字に利用
されなかった熱が、その後速やかに発散し、高速印字時
においても尾引き等が少ない。また、第７手段により、
基板の薄肉部位の機械的強度が向上し、印字に利用され
なかった熱が、その後速やかに発散し、高速印字時にお
いても尾引き等が少ない。 ─────────────────────────────────────────────────────
を、その熱伝導率が、比較的熱伝導率の高いアルミナや
金属などの材料よりは低い材料であることによって、発
熱抵抗体で発生した熱を必要以上に基板に逃すことを防
ぎ、以てエネルギー効率の優れた記録を実現することが
出来、また、その熱伝導率の値が、比較的熱伝導率の低
いガラスの値よりは高い値を有する材料であることによ
って、発熱抵抗体で発生した熱が速やかに基板内を伝達
し、有効に熱転写記録を行い、更に特に高速記録時にお
いては、記録によって消費された熱の残りが、その後素
早く基板内を拡散し、以て蓄熱による尾引き等が発生す
ることが少ない、高品質な記録が可能となる。更に、発
熱抵抗体を支持する基板を、熱容量の小さい材料にて形
成すると共に、その基板の容積を機械的強度を保ちつつ
小さくすることによって、所謂熱し易く、冷め易い基板
が実現し、記録感度の高いヘッドとなる。即ち言い替え
れば、熱伝導率の値が０．０３０ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ
・ｃｍ２・℃以上であれば、発熱抵抗体で発生した熱が
必要以上に基板に逃げエネルギー効率が低下し、０．０
０２５ｃａｌ・ｃｍ／ｓｅｃ・ｃｍ２・℃以下であれ
ば、発熱抵抗体で発生した熱が速やかに基板内に伝達せ
ず有効な熱転写記録を行い得ず、また特に高速記録時に
おいては、記録によって消費された熱の残りがその後素
早く基板内を拡散し得ず、蓄熱による尾引き等が発生す
る。更に、発熱抵抗体を支持する基板が、熱容量０．５
５ｃａｌ／℃・ｃｍ３以上のものであると、所謂熱し難
く冷め難い、応答性の悪い記録感度の低いヘッドとな
る。そして記録媒体が押し付けられ、摺動する箇所が発
熱抵抗体近傍の基板上であるようにヘッド構成を実現す
ることによって、発熱抵抗体は直接記録媒体に摺動する
ことが無く、以って、保護層を形成する必要がなくな
り、発熱抵抗体にて発生した熱は基板の薄肉部位を伝導
し印字部に到達して記録媒体に熱転写することができる
上、発熱抵抗体にて発生した熱を保護層に逃がすこと無
く有効に利用できる。第２手段により、発熱抵抗体は基
板の裏面に直接形成されているので、発熱抵抗体にて発
生した熱は取付部の基板内を印字部まで伝導し熱転写記
録される。また、第３手段により、基板の機械的加工が
容易であり、発熱抵抗体を取り付ける薄肉部を形成し易
く、また従来、熱効率の点で必然的に設けられていた、
基板と発熱抵抗体との間のグレース層を設ける必要が無
くなる。更には、特に加工基板において問題であった、
グレース層の厚みばらつきによる印字特性の不具合も無
くなる。また、第４手段により、第１手段の物性を有す
る基板において発熱抵抗体が最適の印字を行なうことが
できる。また、第５手段により、基板の薄肉部位の機械
的強度が向上する。また、第６手段により、印字に利用
されなかった熱が、その後速やかに発散し、高速印字時
においても尾引き等が少ない。また、第７手段により、
基板の薄肉部位の機械的強度が向上し、印字に利用され
なかった熱が、その後速やかに発散し、高速印字時にお
いても尾引き等が少ない。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサーマルヘッドの縦断面図である。
【図２】従来の端面型サーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図４】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図５】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図６】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【図７】本発明に係るサーマルヘッドの縦断面図であ
る。
る。
【符号の説明】 ２・・基板、２ａ・・印字部、２ｂ・・切削面、３・
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
・、４・・記録電極、６・・共通電極、８・・発熱抵抗
体、１０・・補強体、１４・・放熱体、２２・・記録
紙、２４・・インクフィルム、２６・・プラテンローラ
ー。
Claims (7)
- 【請求項１】 基板と、該基板上に形成された発熱抵抗
体と、該発熱抵抗体に電力を供給する電気配線とを備え
たサーマルヘッドにおいて、 前記基板の材料が、熱伝導率の値で0.0025 cal・cm/sec・
cm2・℃以上、0.030 cal・cm/sec・cm2・ ℃以下であり、且
つ単位体積あたりの熱容量が0.55 cal/ ℃・cm3以下であ
り、前記発熱抵抗体の形成された部位が、他の部位より
も薄肉であると共に、記録媒体が摺動して記録が行なわ
れる印字面が、前記発熱抵抗体近傍の前記基板面と一体
であることを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記発熱抵抗体が、前記印字面の反対側
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサ
ーマルヘッド。 - 【請求項３】 前記基板の材料が、ガラスセラミックス
であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッ
ド。 - 【請求項４】 前記発熱抵抗体の形成された前記基板に
おける発熱抵抗体から印字面までの厚みが0.02〜0.03mm
であることを特徴とする請求項１に記載のサーマルヘッ
ド。 - 【請求項５】 前記基板の薄肉部位に、その形状に沿っ
て補強体を設けたことを特徴とする請求項１に記載のサ
ーマルヘッド。 - 【請求項６】 前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に空
間を、又は放熱体を設けることを特徴とする請求項１に
記載のサーマルヘッド。 - 【請求項７】 前記基板上の前記発熱抵抗体の周辺に補
強体を介し放熱体を設けることを特徴とする請求項１に
記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35750292A JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
| US08/170,930 US5459491A (en) | 1992-12-23 | 1993-12-21 | Thermal head |
| DE69310698T DE69310698T2 (de) | 1992-12-23 | 1993-12-22 | Thermischer Kopf |
| EP93310432A EP0605190B1 (en) | 1992-12-23 | 1993-12-22 | Thermal head |
| JP2000051956A JP3371881B2 (ja) | 1992-12-23 | 2000-02-28 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35750292A JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051956A Division JP3371881B2 (ja) | 1992-12-23 | 2000-02-28 | サーマルヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06191074A true JPH06191074A (ja) | 1994-07-12 |
| JP3277397B2 JP3277397B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=18454455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35750292A Expired - Fee Related JP3277397B2 (ja) | 1992-12-23 | 1992-12-23 | サーマルヘッド |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5459491A (ja) |
| EP (1) | EP0605190B1 (ja) |
| JP (1) | JP3277397B2 (ja) |
| DE (1) | DE69310698T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015123604A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | セイコーインスツル株式会社 | サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法、及びサーマルプリンタ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1086640C (zh) * | 1994-06-21 | 2002-06-26 | 罗姆股份有限公司 | 热打印头和用于打印头的基片以及该基片的制造方法 |
| US6344868B1 (en) * | 1997-07-23 | 2002-02-05 | Tdk Corporation | Thermal head and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5973973A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-26 | Nec Corp | 感熱記録ヘツド |
| JPS61290067A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Hitachi Ltd | サ−マルヘツド |
| EP0372896B1 (en) * | 1988-12-06 | 1994-08-31 | Ngk Insulators, Ltd. | Recording head including electrode supporting substrate having thin-walled contact end portion |
| JP2780850B2 (ja) * | 1990-05-16 | 1998-07-30 | 日本碍子株式会社 | 通電方式記録ヘッド |
| JPH04226766A (ja) * | 1990-12-29 | 1992-08-17 | Kyocera Corp | サーマルヘッド |
| US5422661A (en) * | 1991-01-22 | 1995-06-06 | Ngk Insulators, Ltd. | End-contact type thermal recording head having heat-generating portion on thin-walled end portion of ceramic substrate |
| JP2872836B2 (ja) * | 1991-08-23 | 1999-03-24 | 日本碍子株式会社 | 通電方式記録ヘッド |
-
1992
- 1992-12-23 JP JP35750292A patent/JP3277397B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-21 US US08/170,930 patent/US5459491A/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-22 EP EP93310432A patent/EP0605190B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-22 DE DE69310698T patent/DE69310698T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015123604A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | セイコーインスツル株式会社 | サーマルヘッド、サーマルヘッドの製造方法、及びサーマルプリンタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0605190A3 (en) | 1994-11-23 |
| EP0605190B1 (en) | 1997-05-14 |
| DE69310698D1 (de) | 1997-06-19 |
| EP0605190A2 (en) | 1994-07-06 |
| JP3277397B2 (ja) | 2002-04-22 |
| US5459491A (en) | 1995-10-17 |
| DE69310698T2 (de) | 1997-10-30 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |