JPS625860A - 隣接効果の低下したサ−マルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、感熱記録に用いるサーマルヘッド特にライン
型サーマルヘッドの改良に関する。

（発明の背景） 最近、感熱記録用のプリンターは需要が著しく伸びてい
る。その原因の１つは、従来記録速度が遅いと言われて
いたが、サーマルヘッド及び記録材料が改良されて、記
録速度が例えば１行を２ｍ　ｓｅｃで記録できるまでに
向上した点にある。

ライン型サーマルヘッドは、基板上に線状に配列された
多数の発熱抵抗体（ドツト）群と各抵抗体に通電するた
めの一対の電極群とからなるが。

高速記録を可能にする手法として■抵抗体群をいくつか
のブロックに分けてブロック毎に時刻を変えて駆動する
分割駆動方式を止めて、一度に大容量の電力を必要とす
るものの全抵抗体を一度に駆動する一括駆動方式を採用
すること、■発熱時間を短縮して、その代りに抵抗体１
個当りに投入する印加電力を増加させることなどが採用
されている。

しかしながら、特に後者■の手法を採用したときには、
隣接の発熱抵抗体同士の熱的な重畳効果（隣接効果）が
顕著になるという欠点が無視できなくなる。この隣接効
果というのは９例えば、第３図に示すごと＜、（ａ）抵
抗体１個だけを発熱させた場合のドツト表面温度分布（
実線）と、（ｂ）隣接する２個を発熱させた場合のそれ
（一点鎖線）と。

（Ｃ）隣接する３個を発熱させた場合のそれ（点線）と
を比較すると、抵抗体個体数により最高温度が異なって
くる現象を言う。第４図は発熱させた抵抗体個体数と抵
抗体の最高表面温度との関係を示すグラフである。

このような隣接効果が顕著になると、印字結果にも影響
が現われる。即ち、１個の抵抗体により印字される１個
の画素は、高温では濃く大きめに低温では薄く小さめに
形成されるので、印字すべき図形が横線（主走査方向）
のように隣接効果が顕著な場合には印字濃度が濃く太い
線となり、縦線（副走査方向）のように隣接効果がない
場合には印字濃度が薄く細い線となる。従って１例えば
「田」の字を印字すると、横線が濃く太く、縦線が薄く
細く印字され、見苦しい印字結果となる。

このような欠点を解決するため、これまでにも例えば印
字信号を一旦メモリーに入れ、隣接して同時に発熱させ
る抵抗体の個数を予め計数し、その個数に応じて１発熱
時のパルス幅（通電時間）を短くしたり、電源電圧を低
くしたりするといった制御法が提案されている。しかし
ながら、゛この方法では信号処理回路が複雑になり、ま
たメモリーの増設など、プリンターとしてのコストを高
める要因となる欠点があり、実用的ではない。

（発明の目的） 本発明はこれらの欠点を解決し、それ自身隣接効果を著
しく減少させたサーマルヘッドを得ることを目的とする
。

結果、それは発熱抵抗体の下地である基板を通しての熱
伝導にあることを突き止め、そこで熱伝導を遮断するた
めに基板に溝を掘ることを着想し。

本発明を成すに至った。

従って１本発明は２発熱抵抗体のドツト間に位置する基
板に溝を設けたことを技術的要点としている。

−ａにサーマルヘッドは、基板として「表面に蓄熱層と
呼ばれるガラスグレーズ層の形成されたアルミナ基板」
を用い、その上に直接又はグレーズ層のための保護膜例
えば五酸化タンタル膜を介して９発熱抵抗体群及びそれ
に通電するための一対の電極群を形成したものである。

このようなグレーズ層付きの基板を用いて本発明にかか
るサーマルヘッドを作製する場合、「溝」は前記グレー
ズ層を完全に分離するような深さのものにすることが好
ましい。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。

（実施例） アルミナ基板（３ｂ）の上に発熱抵抗体（１）を形成す
べき部分に第５図に示す如く約６０μｍの厚さの部分グ
レーズ層（３ａ）を形成する。この（３ａ）と（３ｂ）
が本発明でいう基板（３）を構成する。

グレーズ層（３ａ）の上に発熱抵抗体（１）と同一の幅
１１０μ−１間隔１５μｍのラインアンドスペース・パ
ターンを有するレジストパターンをフォトリソグラフィ
ーにより形成した後、希釈した弗酸を用いてグレーズ層
（３ａ）をエツチングすることにより８幅１５μｍの溝
（４）を形成する。そしてレジストパターンを除去する
と第８図及び第９図に示すものが得られる。

次に発熱抵抗体材料としてスパッタリングにより厚さ約
７００人の窒化タンタル薄膜を積層した後、フォトエツ
チングによりパターニングして基板グレーズよりやや細
い幅１００μｍ２間隔２５μｍのラインアンドスペース
・パターンを有する発熱抵抗体（１）を得る（第１０〜
１２図参照）。

このようにパターン幅を変えたのは断差のある基板グレ
ーズ層上での抵抗体薄膜のパターニングを容易にする為
である。ここでは発熱抵抗体（１）のパターンは、スト
ライプ状であるが、実際に発熱する発熱部（ドツト）は
、後に示す一対の電極（２ａ）、　　（２ｂ）に快さま
れた領域だけである。

次に電極材料として真空蒸着により厚さ５００人のニク
ロム合金及び厚さ１μｍの金を順次積層して２層膜を形
成し、その後フォトエツチングによりパターニングして
一対の電極（２ａ）、　　（２ｂ）のパターンを形成す
る。（第１３〜１５図参照）。

最後に露出した発熱抵抗体（１）を中心に保護層（５）
として厚さ２μｍのＳ　ｉ　Ｏｚと厚さ５μｍのＴａ、
Ｏ，をスパッタリングにより積層し、第１図に示すサー
マルヘッドを仕上げる。

このサーマルヘッドは、第１図に示すように発熱抵抗体
（１）の間に位置する基板（ここでは３ａ）に溝（４）
が設けられており、グレーズ層（３ａ）が分離されてい
る。

それに対して、従来のサーマルヘッドは第２図に示すよ
うに溝がな（、グレーズ層（３ａ）が分離していない。

本実施例のサーマルヘッドにより印字実験を行なったと
ころ２次の利点が確認された。

（１）隣接効果が著しく減少し、プリント濃度が発熱し
た抵抗体個数に依存しなくなった。

（２）発熱部が突出した形になったためプラテンとの当
りが良好になった。

（３）　　グレーズ層（３ａ）が分離されて小さくなっ
た為、その熱容量が減り、熱応答性がかなり改良された
。

以上、実施例では、グレーズ層（３ａ）にアルミナ基板
（３ｂ）に達するまで深く溝を堀った例を示したが、そ
の他にある一定の深さの溝にとどめグレーズ層（３ａ）
を完全に分離しなくても効果があることが確かめられた
。

（発明の効果） 以上のように９本発明によれば、１つの発熱抵抗体と隣
接の発熱抵抗体との間の基板に溝を形成したので熱的な
隣接効果が著しく減少し１字画に依存しない一定濃度の
印字が可能になる。その他。

プラテンとの良好な接触、熱応答性の向上などの効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明の実施例のサーマルヘッドを主走査方
向に切断して得られる概略垂直断面図である。 第２図は、従来のサーマルヘッドを主走査方向に切断し
て得られる概略垂直断面図である。 第３図は、従来のサーマルヘッドに於いて１発熱した抵
抗体（１）の主走査方向の位置と該抵抗体（１）表面温
度との関係を示すグラフである。 第４図は２発熱させた抵抗体（１）の個体数と該抵抗体
（１）の最高表面温度との関係を示すグラフである。 第５図は２本発明の実施例で製造途中に於けるサーマル
ヘッドの平面図である。 第６図は、第５図のＹ、−Ｙ、矢視断面図である。 第７図は、第５図のＸ＋−Ｘｌ矢視断面図である。 第８図は、同じく平面図である。 第９図は、第８図のＹ２　　Ｙ２矢視断面図である。 第１０図は、同じく平面図である。 第１１図は、第１０図のＹ、−Ｙ３矢視断面図である。 第１２図は、第１０図のＸ３−Ｘ、矢視断面図である。 第１３図は、同じく平面図である。 第１４図は、第１３図のＹ、−Ｙ４矢視断面図である。 第１５図は、第１３図のＸ　４　　Ｘ　４矢視断面図で
ある。 （主要部分の符号の説明） １・−・−−−−−一・−発熱抵抗体 ２ａ、　　２ｂ・−・−・１対の電極 ４−−−−−−−−〜−−・溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に、一線状に配列された多数の発熱抵抗体群と各
   抵抗体に通電するための一対の電極群とからなるライン
   型サーマルヘッドに於いて、前記抵抗体と抵抗体との間
   に位置する基板に溝を設けたことを特徴とするサーマル
   ヘッド。