JPH09174904A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】絶縁基板がプラテンローラの押圧力によって両
端部で割れてしまう。 【解決手段】上面に発熱抵抗体（２）列が設けられた絶
縁基板（１）を支持板上に載置固定して成るサーマルヘ
ッドにおいて、前記絶縁基板（１）の下面で、発熱抵抗
体（２）列の直下領域に帯状の凹溝（１ａ）を形成する
とともに、該凹溝（１ａ）の両端に前記支持板の上面に
対し当接される補強部（１ｂ）を設ける。また前記凹溝
（１ａ）が、中央域に比し両端域で幅広となるように成
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワードプロセッサ
やファクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサ
ーマルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、図５に示す如
く、上面に多数の発熱抵抗体１２から成る発熱抵抗体列
と前記各発熱抵抗体１２に接続される一対の電極１３と
を有したガラス製の絶縁基板１１を、アルミニウム等か
ら成る支持板１４上に載置固定した構造を有しており、
不図示のプラテンローラによって感熱記録媒体を前記発
熱抵抗体１２上に搬送し、この状態で前記一対の電極１
３間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体１２を外部から
の印字信号に基づいて選択的にジュール発熱させるとと
もに、該発熱した熱を感熱記録媒体に伝導させ、感熱記
録媒体に所定の印字画像を形成することによってサーマ
ルヘッドとして機能する。

【０００３】尚、前記絶縁基板１１の下面には、発熱抵
抗体１２の直下領域に該基板１１を長さ方向に横切るよ
うにして凹溝１１ａが形成されており、この凹溝１１ａ
によって絶縁基板１１から支持板１３への熱伝達を遮断
し、発熱抵抗体１２の発した熱が絶縁基板１１中に効率
良く蓄積されるようにしている。

【０００４】またかかるサーマルヘッドは、通常、以下
の製法によって製作されている。

【０００５】即ち、図６に示すように、ブレイクライン
（断面Ｖ字型の小さな溝）によって複数の区画に区分さ
れた大型基板Ｓを準備し、該大型基板上面の各区画に発
熱抵抗体１２及び一対の電極１３等から成るサーマルヘ
ッドパターンをぞれぞれ形成するとともに、該大型基板
Ｓの下面で発熱抵抗体１２の直下領域に該基板Ｓを横切
るようにして帯状の凹溝１１ａを形成し、しかる後、こ
の大型基板Ｓに外力を印加し、大型基板Ｓを前記ブレイ
クラインに沿って切断することにより複数個のサーマル
ヘッドを同時に得るようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、前記凹溝１１ａが絶縁
基板１１を横切るように形成されていることから、絶縁
基板１１は発熱抵抗体列の両側領域でも支持板１４に支
持されない構造となっている。かかるサーマルヘッドを
プリンタ内に組み込んだ際、サーマルヘッドの発熱抵抗
体列上には、通常、絶縁基板１１の長さよりも長いプラ
テンローラが配置され、このため、プラテンローラから
の押圧力は絶縁基板１１の両端部で極大となり、このよ
うな大きな押圧力が絶縁基板１１に印加され続けると、
絶縁基板１１が前述の押圧力によってその両端部で比較
的簡単に割れてしまい、サーマルヘッドとしての機能が
喪失されるという欠点を有していた。

【０００７】また従来のサーマルヘッドは、上述の如
く、絶縁基板１１が外力の印加等によって割れ易い構造
を有しているため、その製造工程において、大型基板Ｓ
に外力を印加してこれをブレイクする際、大型基板Ｓが
凹溝１１ａの付近で分割されてしまうことがあり、この
ため、製造歩留りが悪く、量産に適さないという欠点を
有していた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
て案出されたもので、上面に発熱抵抗体列が設けられた
絶縁基板を支持板上に載置固定して成るサーマルヘッド
において、前記絶縁基板の下面で、発熱抵抗体列の直下
領域に帯状の凹溝を形成するとともに、該凹溝の両端に
前記支持板の上面に対し当接する補強部を設けたことを
特徴とする。

【０００９】また本発明のサーマルヘッドは、前記凹溝
が、中央域に比し両端域で幅広になっていることを特徴
とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１１】図１は本発明のサーマルヘッドを示す断面
図、図２は図１の部分拡大図であり、１は絶縁基板、１
ａは凹溝、１ｂは補強部、２は発熱抵抗体、４は支持板
である。

【００１２】前記絶縁基板１はガラス、アルミナセラミ
ックス等により形成されており、例えば、ガラスにより
形成されている場合、熱伝導率が0.9 Ｗ／ｍ・ｋで軟化
点が700 〜800 ℃の低アルカリガラスを板状に成形した
後、表面に研摩を施すことにより製作される。

【００１３】また前記絶縁基板１の上面には、直線状に
配置された複数個の発熱抵抗体２から成る発熱抵抗体列
と、前記発熱抵抗体２の各々に接続される一対の電極３
とが被着されている。

【００１４】前記発熱抵抗体２は窒化タンタル等から成
っており、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているた
め、一対の電極３を介して外部電源からの電力が印加さ
れるとジュール発熱を起こし、感熱記録媒体に印字画像
を形成するのに必要な所定の温度、例えば２００℃〜３
５０℃の温度に発熱する作用を為す。

【００１５】また前記一対の電極３はアルミニウム等の
金属から成っており、前記発熱抵抗体２に外部電源から
の電力を印加する作用を為す。

【００１６】尚、前記発熱抵抗体２及び一対の電極３は
従来周知のスパッタリング法及びフォトリソグラフィー
技術を採用することによって絶縁基板１上に所定パター
ン、所定厚みに被着される。

【００１７】また一方、前記絶縁基板１の下面で、発熱
抵抗体２の直下領域には、発熱抵抗体列と略平行に帯状
の凹溝１ａが設けられ、更にこの凹溝１ａの両端には支
持板４の上面に対し当接する補強部１ｂが設けられてい
る。

【００１８】前記凹溝１ａは、絶縁基板１と後述する支
持板４との間に空気層を形成して絶縁基板１から支持板
４への熱伝達を遮断し、発熱抵抗体２の発する熱を絶縁
基板１中に効率良く蓄積するためのものであり、例え
ば、絶縁基板１の厚みが 0.7mmである場合、0.6 mmの深
さに形成される。

【００１９】また前記凹溝１ａの両端に設けられる補強
部１ｂは、絶縁基板１と同一の材料により絶縁基板１と
一体的に形成されており、発熱抵抗体列の外側0.2 mmの
位置から絶縁基板１の端部までの領域に4 〜10mm程度の
長さで配されている。

【００２０】このため、絶縁基板１の両端における機械
的強度が補強部１ｂによって向上され、印字時、絶縁基
板１の両端部にプラテンローラ５からの大きな押圧力等
が印加されても、絶縁基板１が前記押圧力によって両端
部で割れてしまうのが有効に防止され、サーマルヘッド
を長期にわたり良好な状態で使用することが可能とな
る。

【００２１】また前記絶縁基板１は、凹溝１ａの両端に
補強部１ｂを設けることによって全体の機械的強度が向
上されており、このため、大型基板に複数のサーマルヘ
ッドパターンを被着させるとともに該大型基板に外力を
印加して大型基板を切断することにより複数のサーマル
ヘッドを同時に製作する場合であっても、大型基板が切
断時の外力によって凹溝の付近で分割されてしまうこと
はなく、サーマルヘッドを歩留り良く製造することが可
能になる。

【００２２】更に前記凹溝１ａは、図４に示す如く、そ
の幅を中央域に比し両端域で幅広に成しておけば、絶縁
基板１から支持板４への熱伝達を、空気層が存在しない
補強部１ｂの近傍においても、中央域と同様に遮断する
ことができるため、印画濃度を均一になすことが可能で
ある。従って前記凹溝１ａはその幅を中央域に比し両端
域で幅広となるように成しておくことが好ましい。この
とき、前記凹溝１ａは、例えば、中央域の幅Ａが0.2 〜
0.5mm である場合、両端域の幅Ｂが0.4 〜1.0mm となる
ように設定される。

【００２３】尚、前記凹溝１ａおよび補強部１ｂは、絶
縁基板下面の発熱抵抗体列の直下領域にダイヤモンドブ
レードを用いて切削加工を施すことにより形成される。

【００２４】また前記絶縁基板１は、アルミニウム等の
良熱伝導性材料から成る支持板４の上面に両面テープ等
の接着部材を介して載置され、これによって支持板４に
固定される。

【００２５】前記支持板４は、その上面で絶縁基板１を
支持するためのものであり、例えば、アルミニウム等の
インゴット（塊）を従来周知の金属加工法により所定形
状となすことによって製作され、かかる支持板４上に発
熱抵抗体２等が被着された絶縁基板１を下面の補強部１
ｂが当接するようにして接着材等を用いて固定すること
により製品としてのサーマルヘッドが完成する。

【００２６】またかかるサーマルヘッドをプリンタ本体
に組み込んだ際、サーマルヘッドの発熱抵抗体２上に
は、金属から成る軸部材にシリコーンゴム等の弾性材料
を巻き付けて成るプラテンローラ５が配置されるように
なっており、該プラテンローラ５を所定の押圧力でもっ
てサーマルヘッドに接触させ、この状態でプラテンロー
ラ５を軸回りに回転させるとともに感熱記録媒体６をプ
ラテンローラ５とサーマルヘッドの間に供給することに
よって感熱記録媒体６を発熱抵抗体２上に順次搬送する
ことができる。

【００２７】このようなプラテンローラ５としては、サ
ーマルヘッドの絶縁基板１よりも長さの長いものが用い
られ、このため、プラテンローラ５からの押圧力は絶縁
基板１の両端部で極大となるが、上述した如く、絶縁基
板１の下面で、発熱抵抗体列の両端には補強部１ｂが配
置されて機械的強度が向上しているので、絶縁基板１に
プラテンローラ５からの大きな押圧力が印加され続けて
も、絶縁基板１が前述の押圧力によってその両端部で比
較的簡単に割れることはない。

【００２８】尚、前記プラテンローラ５は、サーマルヘ
ッドに接触する部分の幅（ニップ幅）が、少なくとも前
記凹溝１ａの幅よりも大となるように設定され、またサ
ーマルヘッドに対する押圧力は２ｋｇ／ヘッドに設定さ
れる。

【００２９】かくして上述したサーマルヘッドは、プラ
テンローラ５によって感熱記録媒体６を前記発熱抵抗体
２上に搬送し、この状態で一対の電極３間に所定の電力
を印加し、発熱抵抗体２を印字信号に基づいて選択的に
ジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感熱記録
媒体６に伝導させ、感熱記録媒体６に所定の印字画像を
形成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【００３０】尚、本発明は上述した実施形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の変更、改良等が可能であり、例えば、上述した
サーマルヘッドにおいて、絶縁基板１の凹溝１ａが、中
央域で浅く、両端域で深くなるように形成しても良い。

【００３１】また上記実施例のサーマルヘッドにおい
て、補強部１ｂに近接する凹溝１ａの側面と凹溝１ａの
底面との間に形成される角部にＲ面を設けておけば、両
者の境界部における機械的強度を更に高めることができ
る。

【００３２】また上記実施例のサーマルヘッドにおいて
は、補強部１ｂを絶縁基板１と同一の材料により絶縁基
板１と一体的に形成したが、補強部１ｂと絶縁基板１と
を別部材により形成し、該補強部材１ｂを凹溝１ａの両
端部に埋設させるようにしても構わない。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、絶縁基板の下面で、発
熱抵抗体の直下領域に帯状の凹溝を設けるとともに該凹
溝の両端に支持板の上面に対し当接する補強部を設けた
ことから、絶縁基板の両端域における機械的強度が向上
され、印字時、絶縁基板の両端にプラテンローラからの
大きな押圧力等が印加されても、絶縁基板が前記押圧力
によって両端部で割れてしまうのが有効に防止され、サ
ーマルヘッドを長期にわたり良好な状態で使用すること
が可能となる。

【００３４】また本発明によれば、前記凹溝の両端に補
強部を配することで絶縁基板全体の機械的強度が向上さ
れることから、大型基板に複数のサーマルヘッドパター
ンを被着させるとともに該大型基板に外力を印加して大
型基板を切断することにより複数のサーマルヘッドを同
時に製作する場合であっても、大型基板が切断時に印加
される外力等によって凹溝の付近で分割されてしまうこ
とはなく、サーマルヘッドを歩留り良く製造することが
可能になる。

【００３５】更に本発明によれば、前記凹溝を中央域に
比し両端域で幅広となるよう形成すことにより、絶縁基
板から支持板への熱伝達を、空気層が存在しない補強部
の近傍においても、中央域と同様に遮断することができ
るため、印画濃度を均一になすことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドを示す斜視図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】図１に示すサーマルヘッドの絶縁基板１を下面
側から見た平面図である。

【図４】本発明の他の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斜視図である。

【図６】サーマルヘッドの製造工程を説明するための斜
視図である。

【符号の説明】

１・・・・・・絶縁基板 １ａ・・・・・凹溝 １ｂ・・・・・補強部 ２・・・・・・発熱抵抗体 ３・・・・・・一対の電極 ４・・・・・・支持板 ５・・・・・・プラテンローラ ６・・・・・・感熱記録媒体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上面に発熱抵抗体列が設けられた絶縁基板
   を支持板上に載置固定して成るサーマルヘッドにおい
   て、 前記絶縁基板の下面で、発熱抵抗体列の直下領域に帯状
   の凹溝を形成するとともに、該凹溝の両端に前記支持板
   の上面に対し当接する補強部を設けたことを特徴とする
   サーマルヘッド。
2. 【請求項２】前記凹溝が、中央域に比し両端域で幅広に
   なっ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。