JPH0834133A - サーマルヘッドおよびこれを用いたプリンタ - Google Patents

サーマルヘッドおよびこれを用いたプリンタ

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JPH0834133A
JPH0834133A JP17143094A JP17143094A JPH0834133A JP H0834133 A JPH0834133 A JP H0834133A JP 17143094 A JP17143094 A JP 17143094A JP 17143094 A JP17143094 A JP 17143094A JP H0834133 A JPH0834133 A JP H0834133A
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JP
Japan
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heat generating
electrode line
substrate
thermal head
common electrode
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JP17143094A
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Inventor
Hiroaki Onishi
弘朗 大西
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各発熱領域に接続される共通電極ラインおよ
び個別電極ラインの抵抗値のバラツキの影響の少ないサ
ーマルヘッドを提供する。 【構成】 サーマルヘッドの複数の発熱領域を隣合う所
定数の発熱領域ごとの複数のグループに分けるととも
に、そのグループごとにそれぞれ異なる共通電極ライン
に接続する一方、 前記共通電極ラインの幅を、前記基
板の端縁と各グループの発熱領域との距離が長いものほ
ど広幅に形成することを特徴とするサーマルヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、感熱紙を熱によって発
色させたり、インクリボンを介して被印字体にインクを
転写して印字するサーマルヘッドおよびこれを用いたプ
リンタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のサーマルヘッドの一例を図5に示
すシリアルヘッドを例にとって以下に説明する。この種
のサーマルヘッドは、平面視長方形状のセラミック基板
10の表面に、その長辺10Aの長手方向と略平行に複
数の発熱領域11Aないし11Jを列状に配置して発熱
領域列11を形成し、当該各発熱領域11Aないし11
Jにはその発熱領域11Aないし11Jに通電するため
の個別電極ライン12Aないし12Jと共通電極ライン
13とがそれぞれ接続され、前記個別電極ライン12A
ないし12Jの個別電極ライン群12と、共通電極ライ
ン13とは、前記基板10の1つの短辺10Bまで延長
して引き出される。前記共通電極ライン13は全ての発
熱領域11で共用する1つのラインで構成される一方、
前記個別電極ライン群12はそれぞれ独立して図示しな
い駆動ICに接続される。そして、前記共通電極ライン
13と個別電極ライン群12との間に例えば24ボルト
の電圧が加えられ、外部からの印字を指令する信号に基
づいて駆動ICが前記個別電極ライン12Aないし12
Jを選択的にONまたはOFFすることにより、前記発
熱領域11に通電して昇温するか通電を解除する。前記
個別電極ライン群12および共通電極ライン13は、金
粒子などを含有するの導電ぺーストを印刷焼成したり、
他の方法としてスパッタリングにて形成している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のサーマルヘッドでは、前記発熱領域11か
ら基板10の短辺10Bまで延長される個別電極ライン
12および共通電極ライン13の長さが個々の発熱領域
11ごとに異なる(図5の符号L1、L2参照)ことか
ら、個々の発熱領域11の共通電極ライン12の配線抵
抗が異なり、通電時における各発熱領域11ごとの発熱
量にばらつきが生じるといった問題があった。
【0004】このばらつきが生じる理由を、図5を回路
的に示した説明図(図6)に基づいてさらに詳述する。
図6において、図5で示した例えば符号と同一符号のも
のはそれぞれ図5のものを回路的に置き換えたものを示
す。ここでまず個別電極12に着目すると、各個別電極
12Aないし12Jはいずれも同じ工程をへて形成され
た略同一断面積、同一材料からなるものである。そし
て、図6から明かなように、発熱領域11から基板10
の短辺10Bまで延長される個別電極ライン群12の長
さは12A<12B<12C<12D<12E<12F
<12G<12H<12I<12Jの関係が成り立ち、
前述したように略同一断面積、同一材料であるから、前
記各個別電極ラインの抵抗値はL/S(L;長さ、S;
断面積)に比例の関係が成り立つから、前述したように
断面積が一定の場合その長さに比例して大となる。すな
わち、図6に示す個別電極ライン12Aないし12Jの
各抵抗値は、12A<12B<12C<12D<12E
<12F<12G<12H<12I<12Jの関係とな
り、各発熱領域11Aないし11Jに印加される電圧値
が一定であると、接続される個別電極ライン12Aない
し12Jの抵抗値が大きいほど発熱領域11Aないし1
1Jの発熱量が小さくなるといった現象が生じる。
【0005】一方、前記共通電極ライン13において
も、図6に示すように、発熱領域11Aに比べて発熱領
域11Bは、13Aの抵抗値の分だけ共通電極ラインの
抵抗値が大となり、順次13Bないし13Iの抵抗値が
加えられた分だけ発熱領域11Cないし11Jの共通電
極ライン13の抵抗値が順次大となることから、前述し
た個別電極ライン群12の抵抗値のバラツキと相まって
前記発熱量のバラツキが更に大きくなるといった問題が
あった。
【0006】図7に示すのは、図5のサーマルヘッドで
感熱紙に印字したときの印字状態を示す模式図である。
発熱領域11Aないし11Jで印字した印字ドットはA
ないしJに順次対応するもので、発熱領域1Aないし1
1Jの発熱量に応じて順次印字ドットAからJに至るに
つれて発色面積が小さくなる。とくに近年、ハンデイタ
イプのプリンタ(ミニプリンタ)の普及から、3Vや5
Vなどの電池駆動可能なサーマルヘッドが要求され、こ
れに伴い発熱領域11Aないし11Jの抵抗値が従来の
高抵抗(50〜600オーム)から低抵抗(10〜20
オーム)のものを用いる必要性が生じてきている。この
ような低抵抗の発熱領域11Aないし11Jを形成した
時には、前述した発熱領域11Aないし11Jでの発熱
量のバラツキが更に顕著になるといった問題がある。
【0007】さらに、サーマルヘッドの高速印字の要求
から2列等の複数同時印字の手法が採用されつつあり、
これに伴って10以上の発熱領域で1つの発熱領域列を
形成するものも提案されている。このように印字ドット
数が多くなると、図7を参照すれば明かなように、印字
ドットAとJとの発色面積の違いが視覚的に非常に目立
つものとなる。
【0008】前述したような個別電極ライン群12の抵
抗値のバラツキを改善する1つの手段として、特開昭5
7ー201676号に前記個別電極ライン12Aないし
12Jの断面積を長さに応じて大とし、各個別電極ライ
ン群12の発熱領域11から基板10の短辺10Bまで
の抵抗値を一定に揃えようとする手法が提案されてい
る。しかしながら、このような手法の場合、個々の個別
電極ライン12Aないし12Jを形成する場合、それぞ
れの厚みを多層印刷で個別に制御して形成する大変面倒
なものとなり、実用に耐るものではない。また、このも
のでは個別電極ラインによる発熱量のバラツキは改善可
能であるものの、共通電極ラインの抵抗値のバラツキは
全く改善できるものでなかった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記技術的
課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、図7に示
すように、基板の端縁から発熱領域が離れるにつれて漸
次に発熱量が小さくなり、結果的に視覚的に印字ドット
の大きさのバラツキが目立ってしまうことに着目し、発
熱領域を適宜数のグループに分離することによって視覚
的なバラツキの少なくできることを見いだした。
【0010】すなわち、本発明では、基板の表面に複数
の発熱領域を列状に配置し発熱領域列を設け、前記各発
熱領域に通電する複数の個別電極ラインと共通電極ライ
ンとを前記発熱領域列と直交するの一方の端縁へ導出す
るサ−マルヘッドにおいて、前記複数の発熱領域を隣合
う所定数の発熱領域ごとの複数のグループに分けるとと
もに、そのグループごとにそれぞれ異なる共通電極ライ
ンに接続する一方、この共通電極ラインの幅を、前記基
板の端縁と各グループの発熱領域との距離が長いものほ
ど広幅に形成するものである。
【0011】そして、このようなサーマルヘッドは、前
記発熱領域の抵抗値が20オーム以下の低抵抗であっ
て、前記個別電極ラインと共通電極ラインとに接続する
電源電圧が3ボルトないし5ボルトであるプリンタに適
用するのが好ましい。さらに、前記発熱領域の列を挟む
短辺方向に個別電極ラインと共通電極ラインとを振り分
け、この振り分け方向を前記隣合うグループごとに異な
らしめることもできる。
【0012】加えて、前記グループ内での個別電極ライ
ンの幅を、前記基板の端縁と発熱領域との距離が長いも
のほど広幅に形成することが好ましい。
【0013】
【発明の作用】本発明では、前記複数の発熱領域を隣合
う所定数の発熱領域ごとの複数のグループに分けるとと
もに、そのグループごとにそれぞれ異なる共通電極ライ
ンに接続する一方、この共通電極ラインの幅を、前記基
板の端縁と各グループの発熱領域との距離が長いものほ
ど広幅に形成することにより、従来、発熱領域全体での
発熱量のバラツキによる視覚性の悪化を前記グループ内
にとどめるとともに、共通電極ラインの幅を長いものほ
ど幅広に形成するから各グループ内での最大発熱量と最
小発熱量の均一化が図ることが可能となる結果、後述す
る図8または図9に示すように印字ドットの発色面積の
バラツキを小さくするように働く。
【0014】さらに、前述したサーマルヘッドの発熱領
域の抵抗値が20オーム以下の低抵抗とし、前記個別電
極ラインと共通電極ラインとに接続する電源電圧が3ボ
ルトないし5ボルトとすることにより、電池駆動可能と
なる。また、前記発熱領域の列を挟む短辺方向に個別電
極ラインと共通電極ラインとを振り分け、この振り分け
方向を前記隣合うグループごとに異ならしめることによ
り、前記基板の端縁と各グループの発熱領域との距離が
長いものほど広幅に形成することによりパターンレイア
ウトを容易とする。
【0015】加えて、前記グループ内での個別電極ライ
ンの幅を、前記基板の端縁と発熱領域との距離が長いも
のほど広幅に形成することにより、各個別電極ラインの
抵抗値を均一化を図ったり、例えば前記基板の端縁と発
熱領域との距離が離れた個別電極ラインほどその抵抗値
を低くすれば、共通電極ラインでバラツキの生じるグル
ープ内の各発熱領域に流れる電流量をも均一に補正する
ことも可能である。
【0016】
【実施例】以下図面を参照しつつ本発明の実施例を説明
する。 (第1実施例)本第1実施例は本発明を薄膜タイプのサ
ーマルヘッドに適用したものである。まず、この薄膜タ
イプのサーマルヘッドの製造方法を説明すると、セラミ
ックからなる基板1の中央部分の表面1Aに、断面一つ
の山状であって帯状の部分グレーズ2を印刷焼成にて設
け、この部分グレーズ2の表面にチッ化タンタル等をス
パッタリングにて膜状に形成し、前記チッ化タンタルか
らなる膜を含み基板1全面にアルミニウムからなる導体
膜をスパッタリングで形成したの後、前記チッ化タンタ
ルの膜および導体膜の所定箇所をエッチングにて除去し
て図1に示すサーマルヘッドを得る。このサーマルヘッ
ドは、最終的に残存した前記チッ化タンタルの膜および
導体膜の表面および露出した基板1の表面に、SiO2
からなる耐酸化防止層およびSiN系またはTa25
からなる耐摩耗層を順次スパッタリングにて形成するこ
とにより完成されるが、説明の便宜上これら耐酸化防止
層、耐摩耗層を図面から省略している。
【0017】前述した方法にて製造されたサーマルヘッ
ドの平面図が図1、図1のA−A断面が図2である。第
1実施例のサーマルヘッドは、基板1の帯状の部分グレ
ーズ2の上に、平面視矩形状の発熱領域3の複数個を前
記帯状の部分グレーズ2の列に沿って列状に配置し、前
記各発熱領域3(3A、3B、3C、3D、3E、3
F)の個々にそれに対応した複数の個別電極ライン5
(5A、5B、5C、5D、5E、5F)を接続する一
方、前記複数の発熱領域3・・3を隣合う所定数の発熱
領域3・・3ごとの複数のグループG1、G2に分ける
とともに、そのグループG1、G2ごとにそれぞれ異な
る一つの共通電極ライン6を接続し、前記個別電極ライ
ン5および共通電極ライン6(6A、6B)を基板1の
端縁1Bまで導出し、この端縁1Bと発熱領域3との距
離が長いものほど前記共通電極ライン6の幅を広幅(H
1<H2)に形成してなるものである。
【0018】前記複数の個別電極ライン5A、5B、5
Cは前記グループG1の発熱領域3A、3B、3Cに接
続され、残りの個別電極ライン5D、5E、5Fは前記
グループG2の発熱領域3D、3F、3Gに接続されて
いる。そして、前記個別電極ライン5はグループごとに
同一の幅h1とh2を有する。前記共通電極ライン6の
幅を、基板1の端縁1Bと発熱領域3との距離が長いも
のほど広幅(H1<H2)に形成してなるから、距離に
よって大きくなる抵抗値を幅を広げることによって抵抗
値を下げ、結果、前記共通電極ライン6Aと共通電極ラ
イン6Bとの抵抗差がないか差が少なくなるように調整
している。
【0019】また、個別電極ライン5の幅を接続する発
熱領域3のグループによって変化させている。すなわ
ち、前記共通電極ライン6と同様に、基板1の端縁1B
から遠いグループG1に接続する個別電極ライン5A、
5B、5Cの幅h1と、近いグループG2に接続した個
別電極ライン5D、5E、5Fの幅h2の関係をh1>
h2となるように調整してグループごとの個別電極ライ
ン5の抵抗値の差を少なくしている。
【0020】前記基板1の端縁1Bまで延設した個別電
極ライン5と共通電極6の先端部分は、図示しない例え
ばフレキシブルケーブルを介して前記発熱領域3を個別
に通電または通電を解除(オン/オフ)する駆動IC
(図示しない)を接続している。そしてこの駆動ICは
3Vないし5Vの図示しない直流電源(電池)に接続さ
れている。
【0021】前述したサーマルヘッドの全発熱領域3を
通電発熱させて感熱紙に印字した状態を模式的に示した
のが図8である。図8において、前記発熱領域3Aで印
字したのが発色領域Tであり、発熱領域3B、3C、3
D、3E、3Fに対応するのが、発色領域S、R、Q、
P、Oである。図から明かなように、前記グループG1
で発色させた発色領域T、S、Rの大きさはT<S<R
であり、グループG2に対する発色領域Q、P、Oの大
きさがQ<P<Oの関係にあって、前記TとQ、Pと
S、およびRとOとは略同じ大きさになっている。この
ように、発色領域の大きさのばらつきをグループ内にと
どめているから、図7と比較しても明かなように視覚的
に違和感がない。特に、本第1実施例のような発熱領域
3の数を更に増やした10以上のサーマルヘッドに適用
すれば、前記視覚的な効果はさらに顕著となる。そし
て、発熱領域3の数が増加した時には、グループを前述
したグループ数以上に細かく分けることも可能である。
【0022】なお、この第3実施例では薄膜タイプのサ
ーマルヘッドを例にとって説明したがこれに限らず、酸
化ルテニュウムを主成分とする抵抗ペーストを印刷焼成
して発熱領域を形成する厚膜タイプのサーマルヘッドに
も適宜採用することが可能である。 (第2実施例)図3に示すのが、本発明の第2実施例で
あり、第1実施例と同一の構成は同一の符号を用いてい
る。そして、この第2実施例は第1実施例の部分グレー
ズを用いたサーマルヘッドに換えて、基板1の表面1A
の全面にグレーズ層(図示せず)を形成した全面グレー
ズタイプのサーマルヘッドに本願発明を適用したもので
ある。
【0023】この第1実施例では、2つのグループG
1、G2内の発熱領域3に接続した複数の個別電極ライ
ン5をそれぞれ当該グループごとで同一の幅(h1、h
2)としたが、この第2実施例では、各グループG1、
G2内の個別電極ライン5の幅をその長さによって変化
させている。この長さを変化させることによって、グル
ープG1、G2内においても発色領域の大きさの均一化
を図ろうとするものである。
【0024】すなわち、グループG1を例にとって説明
すると、このグループG1には前記第1実施例と同様に
3つの発熱領域3(3A、3B、3C)を有し、個々の
発熱領域3A、3B、3Cに接続される個別電極ライン
5(5G、5H、5I)は基板1の端部1Bまで延在さ
れ、その端部1Bで図示しないフレキシブルケーブルを
介して前記発熱領域3への通電をオン/オフする図示し
ない駆動ICに接続してある。前記複数の個別電極ライ
ン5はそれぞれで幅が異なり、個別電極ライン5A、5
B、5Cの順に幅が狭くなるように形成してある。この
ように基板1の端部1Bまで延在した際の長さの長いも
のを幅広として、長さによる抵抗値の増大をそのグルー
プG1内の個々の個別電極ライン5で調整することが可
能となる。グループG2においても前記グループG1と
同様に、個別電極ライン5L、5K、5Jの順に幅が狭
くなるように形成してある。
【0025】上述した第2実施例では個別電極ライン5
の幅を順次変化させたが、これに限らず1つおきまた
は、グループ内の個別電極ラインの多いものでは2つお
きに幅を変えることも可能である。 (第3実施例)図4に第3実施例を示す、この図4にお
いて前記第1実施例および第2実施例と同一の構成は同
一の符号を付してある。
【0026】この第3実施例は、第2実施例の変形例で
あって、前記第2実施例では、各グループG1、G2の
発熱領域3の数を3つとしていたのに対し、第3実施例
では5つを一つのグループとし、サーマルヘッドの発熱
領域3の数を10としたものである。このように一つの
サーマルヘッド内での発熱領域3の数を増やすことによ
って、例えばグループG1で1行目を、グループG2で
2行目の印字を受け持たせて、2列同時印字が可能とな
る。しかも、複数の個別電極ライン5の各幅と、各グル
ープG1、G2で共通電極ライン6(6A、6B)を分
けるとともにその幅を変えて各電極ラインの抵抗値を調
整しているから、図7に示す従来の印字状態から図9に
示す印字状態として、視覚的に1列目と2列目との濃淡
の違いや違和感をなくしつつ印字が可能となる。また、
発熱領域3の数を更に増やすことによって、3列、4列
またはそれ以上の同時印字も可能となるのは勿論であ
る。
【0027】
【発明の効果】以上のような本発明の構成によれば以下
のような効果を奏する。ずなわち、本発明では、前記複
数の発熱領域を隣合う所定数の発熱領域ごとの複数のグ
ループに分けるとともに、そのグループごとにそれぞれ
異なる共通電極ラインに接続する一方、この共通電極ラ
インの幅を、前記基板の端縁と各グループの発熱領域と
の距離が長いものほど広幅に形成することにより、従
来、発熱領域全体での発熱量のバラツキによる視覚性の
悪化(印字ドット形状の不均一性)を前記グループ内に
とどめるとともに、共通電極ラインの幅を長いものほど
幅広に形成するから各グループ内での最大発熱量と最小
発熱量の均一化が図ることが可能となる。その結果、印
字ドットの発色面積のバラツキを小さくして、視覚的に
違和感のない印字ドットを形成し良好な印字状態とする
ことができる。
【0028】また、サーマルヘッドの発熱領域の抵抗値
が20オーム以下の低抵抗とし、前記個別電極ラインと
共通電極ラインとに接続する電源電圧が3ボルトないし
5ボルトとし、低電圧駆動である例えば電池駆動可能と
した場合でも、共通電極ラインまたは個別電極ラインの
抵抗の影響を受けることが少なくすることができる。さ
らに、前記発熱領域の列を挟む短辺方向に個別電極ライ
ンと共通電極ラインとを振り分け、この振り分け方向を
前記隣合うグループごとに異ならしめることにより、前
記基板の端縁と各グループの発熱領域との距離が長いも
のほど広幅に形成することによりパターンレイアウトを
容易とすることができる。
【0029】加えて、前記グループ内での個別電極ライ
ンの幅を、前記基板の端縁と発熱領域との距離が長いも
のほど広幅に形成することにより、各個別電極ラインの
抵抗値を均一化を図ったり、例えば前記基板の端縁と発
熱領域との距離が離れた個別電極ラインほどその抵抗値
を低くすれば、例えば共通電極ラインの抵抗によって発
熱領域の発熱量にバラツキの生じても各発熱領域に流れ
る電流量を略均一に補正して、良好な印字状態を提供で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例を示す平面図である。
【図2】図1のAーA断面図である。
【図3】第2実施例を示す平面図である。
【図4】第3実施例を示す平面図である。
【図5】従来のサーマルヘッドを示す平面図である。
【図6】図5を回路的に模式した模式図である。
【図7】図5のサーマルヘッドで感熱紙に印字したとき
の印字ドットの発色状態を示す状態図である。
【図8】第1実施例のサーマルヘッドで感熱紙に印字し
たときの印字ドットの発色状態を示す状態図である。
【図9】第3実施例をのサーマルヘッドで感熱紙に印字
したときの印字ドットの発色状態を示す状態図である。
【符号の説明】
1 基板 2 部分グレーズ 3 発熱領域 5 個別電極 6 共通電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の表面に複数の発熱領域を列状に配
    置して発熱領域列を設け、前記各発熱領域に通電する複
    数の個別電極ラインと共通電極ラインとを前記発熱領域
    列と直交する基板の一方の端縁へ導出するサ−マルヘッ
    ドにおいて、 前記複数の発熱領域を隣合う所定数の発熱領域ごとの複
    数のグループに分けるとともに、そのグループごとにそ
    れぞれ異なる共通電極ラインに接続する一方、 前記共通電極ラインの幅を、前記基板の端縁と各グルー
    プの発熱領域との距離が長いものほど広幅に形成するこ
    とを特徴とするサーマルヘッド。
  2. 【請求項2】 請求項1のサーマルヘッドにおいて、前
    記基板は平面視長方形であって、その表面の短辺の略中
    央部に、前記発熱領域列を基板の長辺と平行に設けると
    ともに、 前記発熱領域の列を挟む短辺方向に個別電極ラインと共
    通電極ラインとを振り分け、この振り分け方向を前記隣
    合うグループごとに異ならしめることを特徴とするサー
    マルヘッド。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2のサーマルヘッ
    ドにおいて、前記グループ内での個別電極ラインの幅
    を、前記基板の端縁と発熱領域との距離が長いものほど
    広幅に形成することを特徴とするサーマルヘッド。
  4. 【請求項4】 基板の表面に複数の発熱領域を列状に配
    置し発熱領域列を設け、前記各発熱領域に通電する複数
    の個別電極ラインと共通電極ラインとを前記発熱領域列
    と直交する前記基板の一方の端縁へ導出するサ−マルヘ
    ッドにおいて、前記複数の発熱領域を隣合う所定数の発
    熱領域ごとの複数のグループに分けるとともに、そのグ
    ループごとにそれぞれ異なる共通電極ラインに接続する
    一方、前記グループ内での個別電極ラインの幅を、前記
    基板の端縁と発熱領域との距離が長いものほど広幅に形
    成することを特徴とするサーマルヘッド。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のサーマルヘッ
    ドにおいて、前記発熱領域の抵抗値が20オーム以下の
    低抵抗であって、前記個別電極ラインと共通電極ライン
    とに接続する電源電圧が3ボルトないし5ボルトである
    ことを特徴とするプリンタ。
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JP (1) JPH0834133A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008081949A1 (ja) * 2006-12-28 2008-07-10 Kyocera Corporation 記録ヘッドおよびそれを備えた記録装置
JP2014100856A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Canon Inc 半導体装置、液体吐出ヘッド、液体吐出カートリッジ及び液体吐出装置

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