JPH0632928B2 - サ−マルヘツド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱紙やインクリボンを介して普通紙等に画
像等を記録するのに用いられるサーマルへツドに関す
る。

〔発明の背景〕

従来、第３図の要部断面図に示したようなサーマルヘッ
ドは知られている。このサーマルヘッドは、アルミナ等
のセラミツクから成る基板１上にグレーズ層のような蓄
熱層２を設け、次に、蓄熱層２上から基板１上にかけて
窒化タンタルのような抵抗体３を設け、次に、抵抗体３
に電力を供給するように、抵抗体３上にアルミニウム等
の金属から成るリード用の信号電極４と共通電極５を設
け、最後に、抵抗体３や信号電極４及び共通電極５の酸
化や摩耗を防止するための二酸化硅素や五酸化タンタル
等から成る保護層６を抵抗体３や信号電極４及び共通電
極５等の上に設けることにより形成される。そして、こ
のサーマルヘツドは、信号電極４と共通電極５の端部が
蓄熱層２上の抵抗体３の表面上で対向しているから、こ
の対向の間の保護層６の表面すなわち印字ドツト部Ｐが
信号電極４や共通電極５の厚さだけ窪むようになり、そ
のために印字ドツト部Ｐへの感熱紙１０（または、イン
クリボンを介しての普通紙）の接触が不十分となつて、
熱効率が悪くなるから、印字の質が低下し、また、印字
ドツト部Ｐの左右端において保護層６の表面が高くなつ
ている部分に感熱紙１０等が強く接触して、保護層６の
その部分が早く摩滅するようになると言う欠点を有す
る。印字の質の低下を防ぐためには、抵抗体３の発熱を
大きくすることも行われるが、それでは抵抗体３等の寿
命が短かくなり、また、保護層６が摩滅し易いと言う問
題は解消しない。

このような従来のサーマルヘツドの問題を解消するもの
として、第４図の要部断面図に示したサーマルヘツドが
特開昭60-112459 号公報によつて知られており、また、
第５図や第６図の要部斜視図に示したサーマルヘツドが
特開昭60-137670号公報によつて知られている。

第４図のサーマルヘツドが第３図のサーマルヘツドと異
なる点は、蓄熱層２上に、信号電極４と共通電極５が対
向している間の抵抗体３の表面を両電極の表面と同じ程
度の高さまで持ち上げるような、アルミニウムや銅等か
ら成る台形状の金属層７を設け、その金属層７や蓄熱層
２等の表面を覆うように二酸化硅素等から成る絶縁層８
を設けて、その上に、第３図のサーマルヘツドにおける
と同様に、抵抗体３や信号電極４及び共通電極５を設け
るようにした点、また、絶縁層６を二酸化硅素等の酸化
防止層６ａと五酸化タンタル等の耐摩耗層６ｂの二層構
成とした点である。すなわち、第４図のサーマルヘツド
は、蓄熱層２上に設けた台形状の金属層７によつて信号
電極４と共通電極５の間の抵抗体３の表面を両電極の表
面と同じ高さにまでもたらし、印字ドツト部Ｐに窪みが
できないようにして、第３図のサーマルヘツドの欠点を
解消したものである。しかし、このサーマルヘツドは、
金属層７と絶縁層８を設ける工程だけ、第３図のサーマ
ルヘツドの製造工程よりも工程数が増加する。しかも、
金属層７を設ける工程は、金属層７が蓄熱層２や絶縁層
８と違つて熱伝導性であるから、抵抗体３毎に独立して
いなければならず、したがつて、蒸着やスパツタによつ
て薄膜に形成した後、フオトエツチングによつてパター
ニングすることを必要とする面倒な工程である。

第５図のサーマルヘツドが第３図のサーマルヘツドと異
なる点は、信号電極４と共通電極５を設けた後に、両電
極間の抵抗体３上に、印字ドツト部Ｐの窪みを無くすた
めの、炭化硅素や酸化アルミニウム等から成る電気絶縁
性の熱伝導部材９を設け、最後の絶縁層６を表面が熱伝
導部材の表面と一致する層厚に設けるようにした点であ
る。このサーマルヘツドにおいては、印字ドツト部Ｐの
窪みは無くなるが、両電極間の抵抗体３の表面と印字ド
ツト部Ｐの表面との距離が両電極表面と印字ドツト部Ｐ
の表面の距離よりも両電極の厚さだけ大であることは変
わらず、したがつて、第４図のサーマルヘツドの絶縁層
６に熱伝導部材９と同様の材料を用いた場合に比較する
と、この距離が大なる分だけ熱伝達率が小となつて熱効
率が悪くなるから、それに対して抵抗体の発熱量を大き
くすることが要求されるようになる。また、このサーマ
ルヘツドの製造工程は、見掛上、第３図のサーマルヘツ
ドの製造工程よりも熱伝導部材９を設ける一工程だけが
増して、第４図のサーマルヘツドの製造工程よりも一工
程簡略化しているように思われるが、実際上、炭化硅素
や酸化アルミニウム等の熱伝導部材９を細かいパターン
で抵抗体３上に設けることは第４図のサーマルヘツドの
金属層７を設けることよりも遥かに面倒であり、さら
に、保護層６を熱伝導部材９の表面に付着させないよう
に設けることも極めて困難であるから、保護層６を設け
た後に熱伝導部材９の表面に付着した保護層６を除くた
めの表面研磨工程を必要としたりして、反つて第４図の
サーマルヘツドの製造工程よりも面倒である。

第６図のサーマルヘツドは、第５図のサーマルヘツドの
熱伝導部材９を形成が容易な金属から成る熱伝導部材
9′とするために、信号電極４と共通電極５を設けた後
に、両電極及び抵抗体３等の表面を被覆する二酸化硅素
等の絶縁層８を設けて、その上に第５図のサーマルヘツ
ドの熱伝導部材９と同様に金属の熱伝導部材9′と、さ
らに保護層６を設けるようにしたものである。このサー
マルヘツドも、第５図のサーマルヘツドと同様、両電極
間の抵抗体３の表面の印字ドツト部Ｐの表面との間隙が
両電極の厚さだけ大で、熱効率が悪くなるし、保護層６
を設けた後に熱伝導部材9′の表面に付着した保護層６
を除くための表面研磨を必要として、製造工程がその分
第４図のサーマルヘツドの製造工程よりも面倒である。

さらに、第３図乃至第６図のサーマルヘツドは、ラフペ
ーパーに対しても容易に鮮明な印字を行い得るエツジタ
イプに構成することが困難なものである。すなわち、第
３図乃至第６図のサーマルヘツドは、共通電極５の全部
を繋ぐ部分を図よりもさらに左側に設けるようなもので
あり、そのために、印字ドツト部Ｐの位置すなわち、両
電極４，５間の抵抗体３の位置が基板１のエツジから内
側に離れるようになる。このようなサーマルヘツドで、
表面粗さの粗い、平滑度が５〜１０秒と言つた、欧米で
は記録紙に好ましいとされているラフペーパーに記録し
ようとすると、通常の条件では印字が極めて不鮮明にな
るので、通常の条件よりも強く記録紙を印字ドツト部Ｐ
に押圧させなければならない。これに対して、印字ドツ
ト部Ｐの位置を基板１のエツジに近く設けたエツジタイ
プのサーマルヘツドにあつては、記録紙をサーマルヘツ
ドに対して斜めに当接させるようになるので、印字ドツ
ト部Ｐと記録紙の圧接が良好となり、ラフペーパーに対
しても通常の条件で鮮明な印字を行うことができる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の背景に基いてなされたものであり、印
字ドツト部の表面と抵抗体の表面との距離を短縮して印
字ドツト部に窪みを生ぜしめず、しかも製造工程が簡単
なサーマルヘツドの提供を第１の目的とし、エツジタイ
プのサーマルヘツドの提供を第２の目的としてなされた
ものである。

〔発明の構成〕

上記目的は、支持部材上に設けられた第１電極層と、少
なくとも前記支持部材の端部における前記第１電極層の
一部を残して、前記第１電極層上に設けられた絶縁層
と、前記絶縁層上に設けられ、さらに、前記支持部材の
端部において前記絶縁層が設けられていない前記第１電
極層の一部の上にも設けられた抵抗体層と、前記抵抗体
層上に設けられた第２電極と、前記第２電極と前記抵抗
体層上に設けられた保護層と、を有し、前記抵抗体層に
対して、第１電極および第２電極が互いに異なる面から
接触することを特徴とするサーマルヘツドにより達成さ
れる。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図及び第２図に示した実施例によつ
て説明する。

第１図及び第２図は本発明サーマルヘツドの例を示す要
部断面図及び保護層を除いた部分平面図である。

図示例のサーマルヘツドは、基板１上にエツジに沿つて
グレーズ層の蓄熱層２を形成し、次に蓄熱層２を形成し
た基板１のほゞ全面を覆うように第１電極である共通電
極５を形成し、次に共通電極５上にその端部分を除いて
絶縁層８を形成し、次に共通電極５の露出した端部分と
絶縁層８上に抵抗体３を形成し、次に抵抗体３と絶縁層
８上に第２電極である信号電極４を形成し、最後に全面
を覆う保護層６を形成することによつて作られる。この
サーマルヘツドの製造工程は、上述の大まかな工程が６
工程で、信号電極４と共通電極５を同時に形成できる第
４図及び第６図のサーマルヘツドの工程数と見掛け上同
じであつて、第５図のサーマルヘツドの工程数よりも１
工程多いが、内容的には、共通電極５の形成に、第４図
のサーマルヘツドの金属層７や第６図のサーマルヘツド
の熱伝導部材9′の形成におけるような、細かい面倒な
パターニングは必要としないし、また、第５図のサーマ
ルヘツドにおけるような電気絶縁性の熱伝導部材９を設
ける工程がないから、第４図乃至第６図のサーマルヘツ
ドの製造工程よりも非常に簡単である。

そして、図示例のサーマルヘツドは、信号電極４と共通
電極５がそれぞれ別の層上に設けられていて、同一面上
に設けられていないから、印字ドツト部Ｐが殆んど窪ま
ず、第３図のサーマルヘツドの欠点を完全に解消して、
印字ドツト部Ｐの表面と抵抗体３の表面との距離を小さ
くできる。

さらに図示例のサーマルヘツドは、共通電極５を抵抗体
３と接続している部分よりも外側に食み出して設ける必
要がないから、印字ドツト部Ｐを基板１のエツジに近付
けることができて、エツジタイプとして、記録紙にラフ
ペーパーを用いても容易に鮮明な印字を行うことができ
る。

また、図示例のサーマルヘツドは、抵抗体３を第２図に
示したように、ｄの長さのミヤンダ回路部を有する形状
にして、この発熱が大きくなるミヤンダ回路部が感熱紙
１０やインクリボンと密接する印字ドツト部Ｐの位置に
来るようにしている。これによつて、輪郭までも鮮明な
ドツト印字が行われるようになる。

本発明のサーマルヘツドば図示例に限らず、第１電極と
して信号電極４とし、第２電極として共通電極５とした
ものでも、グレーズ層の蓄熱層２を基板１のエツジから
内側に離して設けるとともに、印字ドツト部Ｐもエツジ
から内側に離して設けるようにしたものでも、あるいは
抵抗体３の形状がミヤンダ部分のない形状のものであつ
てもよい。そのようなサーマルヘツドにおいても、第４
図乃至第６図のサーマルヘツドよりも製造工程が簡単
で、第３図のサーマルヘツドの欠点を解消すると言う効
果は奏する。

なお、本発明のサーマルヘツドにおける共通電極には、
Mo，Cr，Al，Au，Ta等の金属が好ましく用いられ、ま
た、信号電極には、Al，Au等の金属が好ましく用いられ
る。また、第１図及び第２図に示した、グレーズ層すな
わち蓄熱層２の幅ａを０．４〜３．０mm、抵抗体３が共
通電極５に接続する長さすなわち、絶縁層８が共通電極
５の表面を露出する幅ｂを５０〜150 μｍ、抵抗体３の
信号電極４の端からミヤンダ回路部までの一様幅部分の
長さｃを０〜400μｍ、ミヤンダ回路部の長さを100〜50
0μｍ、ミヤンダ回路部から絶縁層８の被覆端すなわ
ち、共通電極５との接続部までの抵抗体３の一様幅部分
の長さｅをｃと同じく０〜400μｍの範囲にして、極め
て効率よく鮮明に印字ドツトによる記録を行うことがで
きた。

〔発明の効果〕

本発明のサーマルヘツドは、印字ドツト部に窪みがな
く、印字ドツト部表面と抵抗体表面との距離も小さくて
熱効率がよく、製造工程が簡単で、またエツジタイプも
容易に得られると言う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明サーマルヘツドの例を示す要
部断面図及び保護層を除いた部分平面図、第３図，第４
図及び第５図，第６図はそれぞれ従来のサーマルヘツド
の要部断面図及び要部斜視図である。 １……基板、２……蓄熱層、 ３……抵抗体、４……信号電極、 ５……共通電極、６……保護層、 ８……絶縁層、Ｐ……印字ドツト部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持部材上に設けられた第１電極層と、 少なくとも前記支持部材の端部における前記第１電極層
   の一部を残して、前記第１電極層上に設けられた絶縁層
   と、 前記絶縁層上に設けられ、さらに、前記支持部材の端部
   において前記絶縁層が設けられていない前記第１電極層
   の一部の上にも設けられた抵抗体層と、 前記抵抗体層上に設けられた第２電極と、 前記第２電極と前記抵抗体層上に設けられた保護層と、 を有し、前記抵抗体層に対して、第１電極および第２電
   極が互いに異なる面から接触することを特徴とするサー
   マルヘツド。