JPH0710600B2 - 端部型サ−マルヘツド - Google Patents

端部型サ−マルヘツド

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JPH0710600B2
JPH0710600B2 JP7219687A JP7219687A JPH0710600B2 JP H0710600 B2 JPH0710600 B2 JP H0710600B2 JP 7219687 A JP7219687 A JP 7219687A JP 7219687 A JP7219687 A JP 7219687A JP H0710600 B2 JPH0710600 B2 JP H0710600B2
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thermal head
main
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隆 海老原
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters 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
    • B41J2/32Typewriters 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 using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、感熱用プリンタ用、特に凹凸の大きな粗い紙
にも良好な印字を可能とした端部型サーマルヘッドに関
する。
〈従来の技術〉 従来のサーマルヘッドにあっては、第1図に示すよう
に、プラテン1に支持された印刷用紙2に対して、感熱
転写インクリボン3を介して、平板状のサーマルヘッド
4をその本体4aの主面が紙面に対向するようにしてサー
マルヘッド4の発熱部4bを紙面に摺接させると同時に、
サーマルヘッド4を一方向に送り、サーマルヘッド4の
発熱部4bを所定のパターンにて選択的に発熱させ、リボ
ン3から感熱転写インクを印刷用紙2に転写して所要の
印字を行うようにしていた。しかるに、凹凸の大きな粗
い印刷用紙を用いた場合には、感熱転写インクリボン3
と印刷用紙2との間の密着性が悪くなり、インクが印刷
用紙2に転写されない部分が多くなる不都合があった。
また、第2図に示されたように、発熱体4bを本体4aの主
面に代えて本体4aの端面に列状に形成し、発熱体4bの接
触面積を小さくすることにより、感熱転写インクリボン
3と印刷用紙2との密着性を改善することができる。
しかしながら、ヘッドの搬送等に問題を生じ、リボント
ラブルが起き易いばかりでなく、端面に発熱体を設ける
には、主面と端面とのなす角度が直角であるため、パタ
ーン形成に際して主面と端面とは別々に露光しなければ
ならず作業工程が増加すると云う製造上の問題もある。
そこで、例えば実開昭57−93452号公報や特開昭60−192
657号公報に開示されているように、ヘッド5の主面と
端面との間に傾斜面を形成し、この傾斜面に発熱部を形
成すると良いが(第3図)、実際にはその傾斜面の角度
や幅が感熱転写インクリボン3と印刷用紙2との密着性
及びヘッドの搬送性に大きく影響する。例えば基板の主
面と傾斜面とのなす角が小さく、かつ傾斜面の幅が大き
いと基板の主面に発熱部を形成したものとの差が生じ難
い。また、基板の主面と端面とのなす角が大きいと第2
図に示すヘッドと同様にヘッドの搬送性に問題が生じ
る。
また、上記したようなヘッドでは、実際には基板の上層
にガラスグレーズ層が積層され、その上に発熱部が形成
されることから、このグレーズ層の厚み、表面形状が熱
応答性、即ち印字速度や印字の鮮鋭度に大きく影響す
る。例えば上記実開昭57−93452号公報に開示されたヘ
ッドでは基板の主面と端面との間に傾斜面を形成し、そ
の上にグレーズ層を平面状に形成しし、その上に発熱層
部を形成しているが、平面上に発熱部があると印刷用紙
が微妙に弛んだり、ヘッドに微妙にがたが生じた場合に
ヘッドの印刷用紙に対する角度が変わり、両者の密着性
が著しく低下する。
〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の主な目的
は、熱応答性を好適化して印字速度を高め、かつ印字の
鮮鋭度を高めて粗い紙に対する印字品質を改善すること
が可能な端部型サーマルヘッドを提供することにある。
〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、主面と端面との間
に、幅寸法(t′)が0.2mm〜0.8mmであり、かつ前記主
面と20゜〜45゜の角度(S)をなす傾斜面を有する平板
状の基板と、表面が前記端面から前記傾斜面を介して前
記主面にかけて滑らかな曲面をなすように形成されたグ
レーズ層と、前記傾斜面上部に位置する前記グレーズ層
上に形成された発熱部とを有することを特徴とする端部
型サーマルヘッド(第1発明)、または主面と端面との
間に、曲率半径(r)が0.5mm〜2.0mmの曲面状をなす傾
斜面を有する平板状の基板と、表面が前記端面から前記
傾斜面を介して前記主面にかけて滑らかな曲面をなすよ
うに形成されたグレーズ層と、前記傾斜面上部に位置す
る前記グレーズ層上に形成された発熱部とを有すること
を特徴とする端部型サーマルヘッド(第2発明)を提供
することにより達成される。
〈作用〉 このように、平坦な表面を有する傾斜面を用いた第1発
明によれば、傾斜面上に形成したグレーズ層の表面が端
面から傾斜面を介して主面にかけて滑らかな曲面をなす
ことで、印刷用紙に対して曲面で接触することから、微
妙にヘッドの印刷用紙に対する角度がずれてもその接触
面積を所定の範囲に制御でき、面圧を確保して感熱転写
リボンと印刷用紙の密着性が改善できる。そのために
は、傾斜面のの幅寸法(t′)が0.2mm〜0.8mmでありか
つ傾斜面と主面とのなす角度(S)が20゜〜45゜をなす
と良い。ここで、傾斜面の幅寸法(t′)が0.8mmを超
えて大きくなるとグレーズ層の厚さ(A)が厚くなり、
印字品質が極端に劣化し、かすれやむらを生じ、放熱性
が劣化するためにヘッドの降温速度が遅くなり、即ち印
字速度が低下する。逆に傾斜面の幅寸法(t′)が0.2m
m未満となると、グレーズ層11の厚さ(A)が薄くな
り、ヘッドの昇温速度が遅くなり、同じく印字速度が低
下する。また、ヘッド製造時に通常発熱部は傾斜面上の
中央に形成することが望ましいが、製造工程上常に誤差
なくこれを形成することは困難であり、傾斜面の幅寸法
(t′)が小さ過ぎると端面側若しくは主面側に寄る心
配がある。
一方、曲面状をなす傾斜面を用いた第2発明によれば、
その曲率半径(r)を0.5mm〜2.0mmとすることにより、
グレーズ層の曲率半径、厚みを適正化することができ、
第1発明と同様の作用効果を奏することが出来る。ま
た、グレーズ層の上に形成される配線層が端面と傾斜
面、主面と傾斜面との間の稜部を跨ぐことがなく断線の
心配がない。
尚、主面側或いは端面側より発熱部に電気的に接続する
導電層の肉厚を主面上或いは端面上から傾斜面上に向け
て徐々に薄くすることにより、発熱部近傍の表面形状が
滑らかになり、ベッドの印刷用紙に対する密着性を一層
改善できると共に搬送時のがたつきを防止できる。
〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明の好適実施例につい
て詳細に説明する。
第4図は第1発明の実施例としての第1の実施例を示す
サーマルヘッドの断面図である。このサーマルヘッド
は、アルミナ等からなる基板7を有しており、発熱部を
形成するための平坦な傾斜面10が、平板状の基板7の端
面9とこれに隣接する主面8との間の稜線を面取状に平
坦化することによって形成されている。そして傾斜面1
0、端面9、及び主面8を覆ってグレーズ層11が形成さ
れている。このグレーズ層11の表面は端面9及び傾斜面
10にかけて適宜な曲率(R)を有する曲面をなし、かつ
傾斜面10上のグレーズ層11は概ね一様な適宜な厚さ
(A)となっている(本実施例では20μm)。尚、ガラ
スグレーズ層11の他の部分は10〜150μmの厚さであっ
ても良い。また傾斜面10の幅寸法(t′)は、基板7の
板厚(本実施例では1.6mm)よりも小さくなるようにさ
れ、本実施例では0.2mmである。また、主面8に対して
傾斜面10のなす角(S)は、20゜〜45゜の範囲から選ば
れ、本実施例では30゜である。
これらの寸法A、R、t′は、概ね以下の第1表に示さ
れる関係になる。
第1表 A(μm) R(mm) t′(mm) 80 2.0 1.0 60 2.0 0.8 40 1.5 0.5 20 1.0 0.2 特に、グレーズ層11の表面の中央部の曲率半径Rが2.0m
m以下となり、かつグレーズ層2の中央部の厚さAが60
μm以下となるようにするのが望ましいことから、本発
明に於ては、t′を0.2mm〜0.8mmとし、Sを20゜〜45゜
としている。ここで、Sが45゜を超える場合は発熱部と
電極部との接続部が破断し易くなり、Sが20゜未満の場
合は、紙及びリボンに対する発熱面の接触が不良となり
易い。
傾斜面10のグレーズ層11の表面の発熱部をなすべき部分
には、SiO2などからなるアンダーコート膜12が蒸着マス
クを用いてイオンプレーテイングを行なうことによって
突設され、Ta2N及びCr−Auをスパッタリングし後にフォ
トエッチングを行うことにより、発熱抵抗体13及び配線
層14、15が所定のパターンに形成されている。さらにそ
の表面には、耐摩耗及び酸化防止のためのSiO2などから
なる保護膜16がイオンプレーテイングにより形成されて
いる。ここで、配線層14、15は、発熱抵抗体13との接触
部分に於て、端面9側及び主面8側から傾斜面12側に向
けてその肉厚が徐々に薄くなるようになっている。その
ため、傾斜面12上に段差ができず滑らかになり、印刷用
紙2の端部などが発熱抵抗体13と配線層14、15との境界
部分に引掛かることがない。
尚、上記実施例に於ては、基板がセラミック材料からな
るものであるとしたが、金属等他の材料からなるもので
あっても良い。
第5図(a)〜(c)に上記第1表に基づきグレーズ層
11の厚さ(A)と傾斜面10の幅寸法(t′)とを変化さ
せて形成したサーマルヘッドのランカスターボンド紙
(ベックの平滑度2sec)への印字例を示す。この図より
明らかなように、傾斜面10の幅寸法(t′)が0.8mmを
超えて大きくなり、即ちグレーズ層11の厚さ(A)が厚
くなると、印字品質が極端に劣化し、かすれやむらを生
じることがわかる。逆に図には示していないが、傾斜面
10の幅寸法(t′)が小さくなり、即ちグレーズ層11の
厚さ(A)が薄くなると、ヘッドの昇温速度が遅くな
り、即ち印字速度が低下する。また、ヘッド製造時に発
熱部を傾斜面上の中央の位置に形成することが望ましい
が、製造工程上常に誤差なくこれを形成することは困難
であり、発熱部が、端面側若しくは主面側に片寄ること
が考えられる。そのため、傾斜面の幅寸法(t′)が0.
2mmよりも小さいと、発熱部の幅寸法は通常0.1mm〜0.2m
m程度であることから、発熱部が端面側若しくは主面側
にかかってしまうことが懸念される。
第6図は、第2発明の実施例とししての第2の実施例を
示す第4図に対応する図であり、第1の実施例に対応す
る部分には同一符号を付してその説明を省略する。本実
施例は第1の実施例に類似しているが、第1の実施例に
於ては傾斜面10が平面であったのに対して、本実施例の
傾斜面17は曲率半径r(0.5mm≦r≦0.2mm)を有する曲
面により形成されている。この曲率半径rの範囲の特定
理由は第1の実施例に於ける傾斜面の幅寸法(t′)の
範囲の特定理由と同様である。
ここで、端面と傾斜面との間及び傾斜面と主面との間に
稜線があると傾斜面の角度によってはその稜線部分のグ
レーズ層が薄くなって凸部となり、発熱部に至る配線層
に断線の心配が生じるが、本実施例のように基板自体に
曲面状の傾斜面を形成し、その上にグレーズ層を形成す
ることにより、グレーズ層の所望の厚みを確保でき、か
つその表面を容易に、かつ確実に滑らかな曲面とするこ
とができることから上記問題を生じる心配がない。それ
以外の点については第1の実施例と同様である。
第7図は、第3の実施例を示す第4図に対応する図であ
り、本実施例に於てはアンダーコート膜18が主面8、傾
斜面17及び端面9に亘り設けられている。ヘッド製造時
にアンダーコート膜18が主面8及び端面9上にないと、
ヘッド製造時に発熱抵抗体をエッチングする際にグレー
ズ層をもエッチングしてしまうことが懸念されるが、こ
のようなアンダーコート膜18を設けることによりその心
配がない。それ以外の点については第1の実施例と同様
である。尚、本実施例は、傾斜面を平坦にして第1発明
に基づく実施例としたが、第2の実施例と同様に、傾斜
面を曲率半径r(0.5mm≦r≦2.0mm)を有する曲面によ
り形成しても良く、このように構成すれば第2発明の実
施例としても等しく適用可能である。
〈発明の効果〉 本発明の端部型サーマルヘッドによれば、主面と端面と
の間に、幅寸法(t′)が0.2mm〜0.8mmであり、かつ前
記主面とのなす角度(S)が20゜〜45゜をなす傾斜面を
有する平板状の基板に、表面が端面から傾斜面を介して
主面にかけて滑らかな曲面をなすようにグレーズ層を積
層し、傾斜面上部に位置するグレーズ層上に発熱部を形
成することにより(第1発明)、または曲率半径(r)
が0.5mm〜2.0mmの曲面状をなす傾斜面を有する平板状の
基板に、表面が端面から傾斜面を介して主面にかけて滑
らかな曲面をなすようにグレーズ層を積層し、傾斜面上
部に位置するグレーズ層上に発熱部を形成することによ
り(第2発明)、グレーズ層の曲率半径(R)を0.5mm
〜2.0mmとし、またグレーズ層の厚み(A)を20μm〜6
0μmの範囲に適正制御できるため、印刷用紙に対する
接触面積を所定の範囲に制御でき、面圧を確保して感熱
転写リボンと印刷用紙との密着性が改善でき、また感熱
転写リボンと印刷用紙との接触時間の短縮化により、リ
ボンを加熱した後にインクが冷却される以前に迅速にリ
ボンを記録紙から引き剥すことができるので、表面が粗
い紙(ラフ紙)への印字の鮮鋭度を向上し得る。これと
同時に、グレーズ層の厚さの最適化による熱応答性(発
熱部の昇温・降温速度)の向上により、1ドット当たり
の印字周期が短縮化されるので、印字速度の高速化を達
成し得る。また、グレーズ層の表面が端面から傾斜面を
介して主面にかけて滑らかな曲面をなすことで、その上
に形成される配線層が端面と傾斜面、主面と傾斜面との
間の稜部を跨ぐことがなく断線の心配がない。尚、主面
側或いは端面側より発熱部に電気的に接続する導電層の
肉厚を主面上或いは端面上から傾斜面上に向けて徐々に
薄くすれば、発熱部近傍の表面形状が滑らかになり、ベ
ッドの印刷用紙に対する密着性を一層改善できると共に
搬送時のがたつきを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は異なる形式の従来形式のサーマルヘッ
ドの使用要領を示す模式図である。 第4図は第1発明に基づくサーマルヘッドの第1の実施
例を示す断面図である。 第5図(a)〜第5図(c)はグレーズ層の厚さ(A)
と傾斜面10の幅寸法(t′)とを変化させて形成したサ
ーマルヘッドの印字例を示す図である。 第6図は第2発明に基づく第2の実施例を示す第4図と
同様な図である。 第7図は第1発明に基づく第3の実施例を示す第4図と
同様な図である。 1……プラテン 2……印刷用紙 3……感熱転写インクリボン 4、5……サーマルヘッド 4a、5a……本体 4b、5b……発熱体 7……基板 8……主面 9……端面 10……傾斜面 11……ガラスグレーズ層 12……アンダーコート膜 13……発熱抵抗体 14、15……配線層 16……保護膜 17……傾斜面 18……アンダーコート膜

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主面と端面との間に、幅寸法(t′)が0.
    2mm〜0.8mmであり、かつ前記主面と20°〜45°の角度
    (S)をなす表面が平坦な傾斜面を有する平板状の基板
    と、 表面が前記端面から前記傾斜面を介して前記主面にかけ
    て滑らかな曲面をなすように形成されたグレーズ層と、 前記傾斜面上部に位置する前記グレーズ層上に形成され
    た発熱部とを有することを特徴とする端部型サーマルヘ
    ッド。
  2. 【請求項2】主面と端面との間に、曲率半径(r)が0.
    5mm〜2.0mmの曲面状をなす傾斜面を有する平板状の基板
    と、 表面が前記端面から前記傾斜面を介して前記主面にかけ
    て滑らかな曲面をなすように形成されたグレーズ層と、 前記傾斜面上部に位置する前記グレーズ層上に形成され
    た発熱部とを有することを特徴とする端部型サーマルヘ
    ッド。
  3. 【請求項3】前記主面側或いは前記端面側より前記発熱
    体に電気的に接続する導電層の肉厚が、前記主面上或い
    は前記端面上から前記傾斜面上に向けて徐々に薄くなっ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項若しくは
    第2項に記載の端部型サーマルヘッド。
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