JP2579642Y2 - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
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- JP2579642Y2 JP2579642Y2 JP1991006095U JP609591U JP2579642Y2 JP 2579642 Y2 JP2579642 Y2 JP 2579642Y2 JP 1991006095 U JP1991006095 U JP 1991006095U JP 609591 U JP609591 U JP 609591U JP 2579642 Y2 JP2579642 Y2 JP 2579642Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating resistor
- common electrode
- scanning direction
- printing
- thermal head
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- Electronic Switches (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本考案は、ワードプロセッサ、パ
ーソナルコンピュータ等の出力装置としてのサーマルプ
リンタやファクシミリ等に使用される熱記録装置用のサ
ーマルヘッドに関し、特に、主走査方向に沿って交互に
配置された共通電極接続部および個別電極を帯状の発熱
抵抗体により接続したサーマルヘッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head for a thermal recording device used in a thermal printer or a facsimile as an output device of a word processor, a personal computer or the like, and in particular, is arranged alternately in a main scanning direction. The present invention relates to a thermal head in which the connected common electrode connection portion and individual electrodes are connected by a strip-shaped heating resistor.
【0002】[0002]
【従来の技術】図13,14は従来のサーマルヘッドの
一例を示す図で、図13はサーマルヘッドHoの斜視
図、図14は前記図13の矢視XIV部分の拡大図、で
ある。2. Description of the Related Art FIGS. 13 and 14 are views showing an example of a conventional thermal head. FIG. 13 is a perspective view of a thermal head Ho, and FIG. 14 is an enlarged view of a portion XIV in FIG.
【0003】図13,14において、図示しないプラテ
ンロールの外周に沿って搬送される感熱記録紙に熱記録
を行うためのサーマルヘッドHo は、支持板01表面に
接着された絶縁基板02を備えている。この絶縁基板0
2表面には、主走査方向Xに沿って延びる帯状の共通電
極本体部03aおよびこの本体部03aから櫛歯状に副走
査方向Yに突出する多数の共通電極接続部03bを有す
る共通電極03が形成されている。また、絶縁基板02
表面には、副走査方向にYに沿って延びると共に、前記
共通電極接続部03bと交互に配置された多数の個別電
極04が形成されている。そして各個別電極04の先端
部(以下「個別電極先端部」という)04aは、一対の
前記共通電極接続部03b,03b間に位置している。前
記多数の共通電極接続部03bおよび個別電極先端部0
4aは、主走査方向Xに沿って延びる断面かまぼこ形の
帯状の発熱抵抗体05によって接続されている。これら
共通電極03、個別電極04、および発熱抵抗体05が
形成された絶縁基板02の表面はグレーズ製の耐摩耗層
06によって被覆されている(図13では図示省略)。
そして、一つの個別電極先端部04aとその両側に位置
する一対の共通電極接続部03b,03b間を接続する発
熱抵抗体05の表面を覆う前記耐摩耗層06の表面によ
って印字部06a(図14参照)が形成されている。前
述の従来のサーマルヘッドHo においては、個別電極0
4に選択的に電圧が印加されると、選択された一つの個
別電極04とその個別電極先端部04aの両側に位置す
る一対の共通電極接続部03b,03b間を接続する発熱
抵抗体05に電流が流れてその部分の発熱抵抗体05が
発熱する。従って、発熱抵抗体05の前記発熱部分の表
面を覆う耐摩耗層06の表面部分すなわち印字部06a
に感熱記録紙を圧接すると、前記印字部06aと接触す
る感熱記録紙が発色して熱記録が行われる。In FIGS. 13 and 14, a thermal head Ho for performing thermal recording on a thermal recording paper conveyed along the outer periphery of a platen roll (not shown) includes an insulating substrate 02 adhered to the surface of a support plate 01. I have. This insulating substrate 0
On the two surfaces, a common electrode 03 having a strip-shaped common electrode main body portion 03a extending along the main scanning direction X and a large number of common electrode connection portions 03b protruding in the sub-scanning direction Y from the main body portion 03a in a comb shape. Is formed. Also, the insulating substrate 02
On the surface, a large number of individual electrodes 04 are formed which extend in the sub-scanning direction along Y and are alternately arranged with the common electrode connection portions 03b. The distal end portion (hereinafter, referred to as “individual electrode distal end portion”) 04a of each individual electrode 04 is located between the pair of common electrode connection portions 03b, 03b. The plurality of common electrode connection portions 03b and the individual electrode tip portions 0
4a are connected by a heating resistor 05 having a semi-cylindrical cross section extending in the main scanning direction X. The surface of the insulating substrate 02 on which the common electrodes 03, the individual electrodes 04, and the heating resistors 05 are formed is covered with a wear-resistant layer 06 made of glaze (not shown in FIG. 13).
The surface of the wear-resistant layer 06 that covers the surface of the heating resistor 05 that connects the one individual electrode tip portion 04a and the pair of common electrode connection portions 03b, 03b located on both sides thereof has a printing portion 06a (FIG. 14). Reference) is formed. In the above-described conventional thermal head Ho, the individual electrodes 0
4, a voltage is selectively applied to the heating resistor 05 connecting one selected individual electrode 04 and a pair of common electrode connecting portions 03b, 03b located on both sides of the individual electrode tip portion 04a. An electric current flows, and the heating resistor 05 in that portion generates heat. Therefore, the surface portion of the wear-resistant layer 06 covering the surface of the heat-generating portion of the heat-generating resistor 05, that is, the printing portion 06a
When the heat-sensitive recording paper is pressed against the printing section 06a, the heat-sensitive recording paper that comes into contact with the printing portion 06a develops color and heat recording is performed.
【0004】このような従来の厚膜技術を用いたサーマ
ルヘッドHoは、その発熱抵抗体の幅、厚さ、および組
成成分等のバラツキが大きいので、均一な印字ドットを
得るのが困難であった。そこで、従来特開昭63−27
6562号公報に記載されているような、帯状発熱抵抗
体の表面を平坦に研削したサーマルヘッドが知られてい
る。この種のサーマルヘッドは図15に示されているよ
うに、帯上の発熱抵抗体05の厚さが略均一でその上面
が平坦に形成されている。そして、その発熱抵抗体はス
クリーン印刷、リフトオフ法(基板表面に形成したレジ
スト層に発熱抵抗体形成用の開口を形成し、その開口内
にスクリーン印刷等により抵抗体ペーストを充填、乾
燥、研削してから焼成することにより発熱抵抗体を形成
する方法)等の厚膜法によって形成される。In such a thermal head Ho using the conventional thick film technology, it is difficult to obtain uniform print dots because of the large variations in the width, thickness and composition of the heating resistor. Was. Therefore, the conventional Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-27
There is known a thermal head in which the surface of a belt-shaped heating resistor is ground flat as described in JP-A-6562. In this type of thermal head, as shown in FIG. 15, the heating resistor 05 on the belt has a substantially uniform thickness and its upper surface is formed flat. Then, the heating resistor is formed by screen printing, a lift-off method (an opening for forming a heating resistor is formed in a resist layer formed on a substrate surface, and a resistor paste is filled into the opening by screen printing or the like, dried, and ground. (A method of forming a heating resistor by baking after heating).
【0005】[0005]
【考案が解決しようとする課題】ところが、スクリーン
印刷等の厚膜技術を用いて形成された前記発熱抵抗体0
5は、その表面を平坦に仕上げて厚さを均一化しても、
組成成分のバラツキにより発熱量分布が均一化されな
い。このため、帯状発熱抵抗体の表面を平坦に研削した
前記従来のサーマルヘッドは、その温度分布が均一化さ
れず、たとえば図16に示すようになる。図16(A)
は厚さが均一な帯状の発熱抵抗体05の1ドット分の平
面図、図16(B)は前記図16(A)に示された発熱
抵抗体05の副走査方向Yに沿う温度分布、図16
(C)は前記図16(A)に示された発熱抵抗体05の
副走査方向Yに沿う断面図である。However, the heating resistor 0 formed by using a thick film technique such as screen printing.
5, even if the surface is flattened and the thickness is made uniform,
The calorific value distribution is not uniform due to the variation of the composition components. For this reason, the temperature distribution of the conventional thermal head in which the surface of the belt-shaped heating resistor is ground flat is not uniform, for example, as shown in FIG. FIG. 16 (A)
FIG. 16B is a plan view of one dot of the band-shaped heating resistor 05 having a uniform thickness, and FIG. 16B is a temperature distribution of the heating resistor 05 shown in FIG. FIG.
FIG. 17C is a cross-sectional view of the heating resistor 05 shown in FIG. 16A along the sub-scanning direction Y.
【0006】図16(A)において、個別電極04と、
その両側に位置する一対の共通電極接続部03b,03b
との間を接続する発熱抵抗体、すなわち、1ドット分の
発熱抵抗体は05cおよび05dで示される部分から形成
されている。また、前記1ドット分の発熱抵抗体05
c,05dを被覆する対摩耗層06の表面の1ドット分の
印字部06aは、06acおよび06adで示される部分か
ら形成されている。In FIG. 16A, an individual electrode 04 and
A pair of common electrode connecting portions 03b, 03b located on both sides thereof
, That is, a heating resistor for one dot is formed from portions indicated by 05c and 05d. Further, the heating resistor 05 for one dot is provided.
A printed portion 06a for one dot on the surface of the wear layer 06 covering the portions c and 05d is formed from portions indicated by 06ac and 06ad.
【0007】図16(B)の実線Tcは前記図16
(A)のPc−Pc断面に沿う印字部06acの温度分布、
図16(B)の破線Tdは前記図16(A)のPd−Pd
断面に沿う印字部06adの温度分布である。そして、図
16(B)のToは発色開始温度を示している。そし
て、図16(A)の斜線部分Foは印字部06acおよび
06adの発色温度領域を示している。[0007] The solid line Tc in FIG.
(A) The temperature distribution of the printing portion 06ac along the Pc-Pc cross section,
The broken line Td in FIG. 16B is the Pd-Pd in FIG.
It is a temperature distribution of the printing part 06ad along the cross section. In addition, To in FIG. 16B indicates the color development start temperature. The hatched portion Fo in FIG. 16A indicates the color temperature range of the printing sections 06ac and 06ad.
【0008】前記図16(A),(B)から分かるよう
に、厚膜技術を用いた場合、発熱抵抗体の厚さを均一に
形成しても、個別電極04の主走査方向X両側の発熱抵
抗体05c,05dを被覆する対摩耗層表面の印字部06
acおよび06adの発色温度領域が副走査方向Yにずれて
しまう。これは、厚膜技術を用いた場合、発熱抵抗体の
厚さを均一に形成しても、個別電極04の両側の発熱抵
抗体05c,05dの抵抗値は均一とはならないからであ
る。このため、図17に示すように、前記一対の印字部
06acおよび06adから構成される1ドット分の各印字
部6aの発色温度領域Foの形状にもバラツキが生じる。
これは、前記1ドット分の各印字部6aに複数のヒート
スポットが生じ、それらの位置のバラツキが大きいから
である。したがって、前記帯状の発熱抵抗体05を用い
て感熱記録紙に印字を行った際、均一な形状の印字ドッ
トが得られにくく、しかも、印字ドットの位置のバラツ
キが大きいという問題点があった。As can be seen from FIGS. 16A and 16B, when the thick film technique is used, even if the thickness of the heating resistor is made uniform, both sides of the individual electrode 04 in the main scanning direction X are formed. Printed part 06 on the surface of the wear layer covering heating resistors 05c and 05d
The coloring temperature areas of ac and 06ad are shifted in the sub-scanning direction Y. This is because, when the thick film technology is used, even if the thickness of the heating resistor is formed to be uniform, the resistance values of the heating resistors 05c and 05d on both sides of the individual electrode 04 are not uniform. For this reason, as shown in FIG. 17, there is also variation in the shape of the coloring temperature region Fo of each printing portion 6a for one dot composed of the pair of printing portions 06ac and 06ad.
This is because a plurality of heat spots are generated in each of the printing portions 6a for one dot, and there is a large variation in their positions. Therefore, when printing is performed on the thermosensitive recording paper using the belt-shaped heating resistor 05, there is a problem that it is difficult to obtain print dots having a uniform shape, and that the positions of the print dots vary widely.
【0009】前記問題点は、印字エネルギーを制御して
印字ドットの大きさ調節することにより、着色面積の小
さな低濃度から着色面積の大きい高濃度まで、安定した
中間調を表現する場合に、障害となる。本考案は前述の
事情に鑑み、帯状の発熱抵抗体を用いたサーマルヘッド
において、次の記載内容を課題とする。(a)帯状の発
熱抵抗体の1ドット分の各印字部分の発色温度領域の形
状および副走査方向の位置を均一にすること。The above problem is a problem when expressing stable halftones from low density with a small colored area to high density with a large colored area by controlling the printing energy and adjusting the size of the printing dot. Becomes The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has a subject to be described below in a thermal head using a belt-shaped heating resistor. (A) To make the shape of the coloring temperature area and the position in the sub-scanning direction of each printing portion for one dot of the belt-shaped heating resistor uniform.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本出願の考案の構成を説明するが、本
考案の構成要素には、後述の実施例の構成要素との対応
を容易にするため、実施例の構成要素の符号をカッコで
囲んだものを付記している。なお、本考案を後述の実施
例の符号と対応させて説明する理由は、本考案の理解を
容易にするためであり、本考案の範囲を実施例に限定す
るためではない。Next, the configuration of the invention of the present application devised to solve the above-mentioned problem will be described. The components of the present invention include the components of the embodiment described later. To facilitate correspondence, the reference numerals of the components of the embodiment are enclosed in parentheses. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
【0011】本考案のサーマルヘッド(H)は、主走査
方向(X)に沿って延びる帯状の共通電極本体部(3
a)およびこの本体部(3a)から櫛歯状に副走査方向
(Y)に突出する多数の共通電極接続部(3b)を有す
る共通電極(3)と、前記共通電極接続部(3b)と交
互に配置された多数の個別電極(4)と、前記主走査方
向(X)に沿って延設され、前記共通電極接続部(3
b)と個別電極(4)とを接続する帯状の発熱抵抗体
(5)とが絶縁基板(2)の表面に形成されたサーマル
ヘッドにおいて、前記帯状の発熱抵抗体(5)は、その
副走査方向(Y)の幅が、個別電極(4)上で狭く、共
通電極接続部(3b)上で広くなるように主走査方向
(X)に沿って周期的に変化する形状とされたことを特
徴とする。The thermal head (H) of the present invention has a strip-shaped common electrode main body (3) extending along the main scanning direction (X).
a) and a common electrode (3) having a plurality of common electrode connection portions (3b) protruding in the sub-scanning direction (Y) from the main body portion (3a) in a comb shape; A large number of alternately arranged individual electrodes (4) and the common electrode connecting portion (3) extending along the main scanning direction (X).
b) In a thermal head in which a strip-shaped heating resistor (5) connecting the individual electrodes (4) is formed on the surface of the insulating substrate (2), the strip-shaped heating resistor (5) is The width in the scanning direction (Y) is periodically changed along the main scanning direction (X) such that the width in the scanning direction (Y) is narrow on the individual electrode (4) and wide on the common electrode connection part (3b). It is characterized by.
【0012】[0012]
【作用】前述の本考案のサーマルヘッドで印字を行う場
合、個別電極(4)とその両側の共通電極接続部(3
b)との間に印字エネルギー(電力)が印加される。そ
の場合、電流は個別電極(4)とその両側の共通電極接
続部(3b)との間の発熱抵抗体を流れる。ところが、
本考案のサーマルヘッドは、発熱抵抗体(5)の副走査
方向(Y)の幅が個別電極(4)上で狭く、共通電極接
続部(3b)上で広くなっている。このため、発熱抵抗
体(5)の抵抗値は、個別電極(4)近辺で大きく、共
通電極接続部(3b)に近づくにつれて小さくなってい
る。発熱抵抗体(5)を電流が流れるときの発熱量は、
抵抗値に比例するので、前記個別電極(4)からその両
側の共通電極接続部(3b)に電流が流れるとき、個別
電極(4)近辺で発熱量が大きく、共通電極接続部(3
b)近辺で発熱量が小さくなる。したがって、印字時に
おいて、発熱抵抗体(5)には、個別電極(4)を中心
とするヒートスポットが生じる。このヒートスポットの
生じる範囲は、前記個別電極(4)の近傍に集中するの
で、従来よりも狭い範囲となる。すなわち、ヒートスポ
ットの面積および位置のバラツキが従来よりも小さくな
る。そのため、印字ドットは、その形状および位置が均
一化される。そして、発熱抵抗体(5)の表面の温度分
布は、前記ヒートスポットを中心してその外方に行くに
従って連続的に変化(低下)することになる。そして、
このようなサーマルヘッドではその印字部(印字用紙と
の接触部)の温度分布も同様になる。この場合、発熱抵
抗体(5)に印加する印字エネルギーを調節すると、前
記印字部の発色温度領域(感熱記録紙等を発色させる温
度領域)の面積は、小さなヒートスポットの面積から印
字部の全面積まで大きく変化する。したがって、たとえ
ば印字パルスとして定電圧パルスを印加してそのパルス
幅でエネルギーを制御する場合には、前記発色温度領域
の面積はパルス幅によって変化する。When printing is performed with the above-described thermal head of the present invention, the individual electrode (4) and the common electrode connecting portions (3) on both sides thereof are used.
b) printing energy (electric power) is applied. In that case, the current flows through the heating resistor between the individual electrode (4) and the common electrode connection (3b) on both sides thereof. However,
In the thermal head of the present invention, the width of the heating resistor (5) in the sub-scanning direction (Y) is narrow on the individual electrode (4) and wide on the common electrode connection part (3b). For this reason, the resistance value of the heating resistor (5) is large near the individual electrode (4) and decreases as approaching the common electrode connection part (3b). The amount of heat generated when current flows through the heating resistor (5) is
When a current flows from the individual electrode (4) to the common electrode connection part (3b) on both sides of the common electrode connection part (3b), a large amount of heat is generated in the vicinity of the individual electrode (4).
b) The calorific value decreases in the vicinity. Therefore, at the time of printing, a heat spot around the individual electrode (4) is generated on the heating resistor (5). The range in which the heat spot occurs is concentrated in the vicinity of the individual electrode (4), so that the range is narrower than in the related art. That is, the variation of the area and the position of the heat spot becomes smaller than before. Therefore, the shape and position of the print dot are made uniform. Then, the temperature distribution on the surface of the heating resistor (5) changes (decreases) continuously from the center of the heat spot toward the outside. And
In such a thermal head, the temperature distribution of the printing portion (the contact portion with the printing paper) becomes the same. In this case, if the printing energy applied to the heating resistor (5) is adjusted, the area of the coloring temperature area (temperature area for coloring the thermosensitive recording paper or the like) of the printing section is reduced by the area of the small heat spot. It changes greatly up to the area. Therefore, for example, when a constant voltage pulse is applied as a printing pulse and energy is controlled by the pulse width, the area of the coloring temperature region changes according to the pulse width.
【0013】[0013]
【実施例】以下、図面により本考案の実施例を説明す
る。なお、実施例において対応する構成要素には同一の
符号を付している。まず、図1〜図12により本考案の
一実施例を説明する。図1に示すように、プラテンロー
ルRの外周に沿って搬送される感熱記録紙Pに熱記録を
行うためのサーマルヘッドHは、支持板1を備えてい
る。この支持板1の表面には、図1中左側部分に絶縁基
板2が接着剤によって張り付けられている。この絶縁基
板2は、セラミック製の基板本体2aとその表面に形成
されたアンダーグレーズ層2bとから構成されている。
前記絶縁基板02表面には、主走査方向Xに沿って延び
る帯状の共通電極本体部3aおよびこの本体部3aから櫛
歯状に副走査方向Yに突出する多数の共通電極接続部3
bを有する共通電極3が形成されている。また、絶縁基
板2表面には、副走査方向にYに沿って延びると共に、
前記共通電極接続部3bと交互に(互い違いに)配置さ
れた多数の個別電極4が形成されている。そして各個別
電極4の先端部4aは、一対の前記共通電極接続部3b,
3b間の中央に位置している。前記多数の共通電極接続
部3bおよび個別電極先端部4aは、主走査方向Xに沿っ
て延びる帯状の発熱抵抗体5によって接続されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. In the embodiments, corresponding components are denoted by the same reference numerals. First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the thermal head H for performing thermal recording on the thermal recording paper P conveyed along the outer periphery of the platen roll R includes a support plate 1. An insulating substrate 2 is adhered to the surface of the support plate 1 on the left side in FIG. 1 with an adhesive. The insulating substrate 2 comprises a substrate body 2a made of ceramic and an underglaze layer 2b formed on the surface thereof.
On the surface of the insulating substrate 02, a strip-shaped common electrode main body 3a extending along the main scanning direction X and a plurality of common electrode connecting parts 3 protruding in the sub-scanning direction Y from the main body 3a in a comb shape.
A common electrode 3 having b is formed. Further, on the surface of the insulating substrate 2, along the Y in the sub-scanning direction,
A large number of individual electrodes 4 are formed alternately (alternately) with the common electrode connection 3b. The tip 4a of each individual electrode 4 is connected to a pair of the common electrode connecting portions 3b,
It is located in the middle between 3b. The large number of common electrode connection portions 3b and the individual electrode tip portions 4a are connected by a strip-shaped heating resistor 5 extending in the main scanning direction X.
【0014】前記帯状の発熱抵抗体5は、その副走査方
向Yの幅が、個別電極4上で狭く、共通電極接続部3b
上で広くなるように主走査方向Xに沿って周期的に変化
する形状とされている。そして、本実施例では、個別電
極4上の幅は40μm、共通電極接続部3b上の幅は14
0μmとなっている。また前記両電極3,4および発熱
抵抗体5が形成された絶縁基板2の表面はグレーズ製の
耐摩耗層6で被覆されている(図2では図示省略)。そ
して、一つの個別電極先端部4aとその両側に位置する
一対の共通電極接続部3b,3b間を接続する発熱抵抗体
5の表面を覆う前記耐摩耗層6によって印字部6a(図
3,4および11参照)が形成されている。The width of the strip-shaped heating resistor 5 in the sub-scanning direction Y is narrow on the individual electrode 4, and the common electrode connecting portion 3b is formed.
It has a shape that periodically changes along the main scanning direction X so as to be wider above. In the present embodiment, the width on the individual electrode 4 is 40 μm, and the width on the common electrode connection 3b is 14 μm.
It is 0 μm. The surface of the insulating substrate 2 on which the electrodes 3 and 4 and the heating resistor 5 are formed is covered with a wear-resistant layer 6 made of glaze (not shown in FIG. 2). The abrasion-resistant layer 6 covering the surface of the heating resistor 5 that connects the one individual electrode tip portion 4a and the pair of common electrode connecting portions 3b, 3b located on both sides of the tip portion 4a (see FIGS. 3 and 4). And 11) are formed.
【0015】前記支持板1の表面には、図1中、左側部
分にプリント配線基板7が接着剤によって張付けられて
おり、このプリント配線基板7表面には外部接続用配線
8が形成されている。この外部接続用配線8はその入力
端側(図1中、左側)において前記プリント配線基板7
を貫通するリード線9を介して、駆動信号入力端子とし
てのソケット10に接続されている。プリント配線基板
7の前記絶縁基板2に近い部分には駆動用ICが配設さ
れており、この駆動用ICはボンディングワイヤ11お
よび12によって前記個別電極4のIC接続端子4bお
よび外部接続用配線8と接続されている。前記ICおよ
びボンディングワイヤ11,12は、保護樹脂13によ
って被覆されており、さらに、前記保護樹脂13はアル
ミ製のカバー14によって保護されている。そして、本
実施例のサーマルヘッドHは、前記符号1〜14で示さ
れた構成要素および前記駆動用ICから構成されてい
る。A printed wiring board 7 is adhered to the surface of the support plate 1 on the left side in FIG. 1 with an adhesive, and external connection wirings 8 are formed on the surface of the printed wiring board 7. . The external connection wiring 8 is connected to the printed wiring board 7 on the input end side (the left side in FIG. 1).
Is connected to a socket 10 serving as a drive signal input terminal via a lead wire 9 penetrating through. A driving IC is provided on a portion of the printed wiring board 7 close to the insulating substrate 2, and the driving IC is connected to the IC connection terminal 4 b of the individual electrode 4 and the external connection wiring 8 by bonding wires 11 and 12. Is connected to The IC and the bonding wires 11 and 12 are covered with a protective resin 13, and the protective resin 13 is protected by an aluminum cover 14. The thermal head H of the present embodiment includes the components indicated by the reference numerals 1 to 14 and the driving IC.
【0016】次に、図5(A)〜図10(B)により、
前記図4(A),4(B)に示される構成を備えた本実
施例のサーマルヘッドHの製造方法を説明する。まず、
セラミック製の基板本体2aとその表面に形成されたグ
レーズ層2bから構成された絶縁基板2表面に、有機金
ペースト(ノリタケカンパニー株式会社製メタロオーガ
ニック金ペーストD27)をベタ印刷 する。次に、こ
れを 乾燥、焼成してから、フオトリソエッチングにより
絶縁基板2表面に電極パターンを形成する。このように
して形成された電極パターンは、図5(A),5(B)
に示すように、厚さ0.3〜3 mの共通電極本体部3a
および共通電極接続部3bを有する前記共通電極3と、
前記個別電極4とを有している。Next, referring to FIGS. 5A to 10B, FIG.
A method of manufacturing the thermal head H of the present embodiment having the configuration shown in FIGS. 4A and 4B will be described. First,
An organic gold paste (metallo organic gold paste D27 manufactured by Noritake Co., Ltd.) is solid printed on the surface of the insulating substrate 2 composed of the ceramic substrate main body 2a and the glaze layer 2b formed on the surface thereof. Next, after drying and firing, an electrode pattern is formed on the surface of the insulating substrate 2 by photolithography. The electrode patterns formed in this way are shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B).
As shown in FIG. 3, the common electrode body 3a having a thickness of 0.3 to 3 m is provided.
And the common electrode 3 having a common electrode connection portion 3b;
And the individual electrodes 4.
【0017】次に、図6(A),6(B)に示すよう
に、前記両電極3,4が形成された絶縁基板2の表面
に、膜厚5〜30μm程度の感光性レジストRs(東京応
化工業株式会社製ネガ型フォトレジストPMERN−H
C60)をスピンコート法により塗布する。次に、フォ
トマスクMをかぶせて前記感光性レジストRを露光・現
像する。すると、図7(A),7(B)に示すように、
絶縁基板2表面に、主走査方向Xに沿って延びる帯状の
発熱抵抗体形成用開口部Rhを備えたレジスト層(レジ
ストパターン)Rが形成される。前記帯状の発熱抵抗体
形成用開口部Rhは、その副走査方向Yの幅が、個別電
極4上で狭く、共通電極接続部3b上で広くなるように
主走査方向Xに沿って周期的に変化する形状とされてい
る。Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, a photosensitive resist Rs (about 5 to 30 μm thick) is formed on the surface of the insulating substrate 2 on which the electrodes 3 and 4 are formed. Negative photoresist PMERN-H manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
C60) is applied by spin coating. Next, the photosensitive resist R is exposed and developed with a photomask M thereon. Then, as shown in FIGS. 7A and 7B,
On the surface of the insulating substrate 2, a resist layer (resist pattern) R having a strip-shaped heating resistor forming opening Rh extending in the main scanning direction X is formed. The strip-shaped heat-generating resistor forming openings Rh are periodically arranged along the main scanning direction X such that the width in the sub-scanning direction Y is narrow on the individual electrode 4 and wide on the common electrode connection 3b. It has a changing shape.
【0018】次に、図8(A),8(B)に示すように
前記発熱抵抗体形成用開口部Rhに、酸化ルテニウム系
の発熱抵抗体形成用ペーストPe(田中マッセイ株式会
社製抵抗体ペーストGZX)を充填し、乾燥する。Next, as shown in FIGS. 8 (A) and 8 (B), a ruthenium oxide-based heating resistor forming paste Pe (resistor manufactured by Tanaka Massey Co., Ltd.) is formed in the heating resistor forming opening Rh. Paste GZX) and dry.
【0019】次に、前記乾燥した発熱抵抗体形成用ペー
ストPeの前記開口部Rhよりはみ出した部分をラッピン
グシートでラッピングしてその表面を平坦にする。そし
て図9(A),9(B)に示すように、前記開口部Rh
内に発熱抵抗体形成用未焼結抵抗層5aを形成する。次
に、800〜900゜Cの温度で前記乾燥した発熱抵抗
体形成用未焼結抵抗層5aを焼結すると共に前記レジス
ト層Rを燃焼させて、絶縁基板2の表面に、図10
(A),10(B)に示すような、主走査方向Xに沿っ
て延びる帯状の発熱抵抗体5を形成する。この帯状の発
熱抵抗体5は、その副走査方向Yの幅が、個別電極4上
で狭く、共通電極接続部3b上で広くなるように主走査
方向Xに沿って周期的に変化する形状を有している。次
に、前記両電極3,4および発熱抵抗体5が形成された
絶縁基板2表面の全体をグレーズ製の耐摩耗層6で被覆
すると、前記図4(A),4(B)に示す構成が得られ
る。Next, a portion of the dried paste for forming a heating resistor Pe that protrudes from the opening Rh is wrapped with a wrapping sheet to flatten its surface. Then, as shown in FIGS. 9A and 9B, the opening Rh
An unsintered resistance layer 5a for forming a heating resistor is formed therein. Next, the dried non-sintering resistance layer 5a for forming a heating resistor is sintered at a temperature of 800 to 900 ° C., and the resist layer R is burned.
A strip-shaped heating resistor 5 extending along the main scanning direction X as shown in FIGS. The strip-shaped heating resistor 5 has a shape that periodically changes along the main scanning direction X so that the width in the sub-scanning direction Y is narrow on the individual electrode 4 and wide on the common electrode connection portion 3b. Have. Next, when the entire surface of the insulating substrate 2 on which the electrodes 3 and 4 and the heating resistor 5 are formed is covered with a wear-resistant layer 6 made of glaze, the structure shown in FIGS. 4A and 4B is obtained. Is obtained.
【0020】次にこの実施例のサーマルヘッドHの作用
を図11,12を参照して説明する。駆動用IC(図1
参照)により、個別電極4に選択的に電圧を印加する
と、この選択された個別電極4の個別電極先端部4aと
その両側に位置する一対の共通電極接続部3b,3b間を
接続する発熱抵抗体5に電流が流れてその部分が発熱す
る。Next, the operation of the thermal head H of this embodiment will be described with reference to FIGS. Driving IC (Fig. 1
When a voltage is selectively applied to the individual electrode 4, a heating resistor that connects between the individual electrode tip 4 a of the selected individual electrode 4 and a pair of common electrode connecting portions 3 b located on both sides thereof is connected. An electric current flows through the body 5, and that portion generates heat.
【0021】ところで、前記発熱抵抗体5は、前述した
ように、その副走査方向Yの幅が個別電極4上で狭く、
共通電極接続部3b上で広くなっている。このため、発
熱抵抗体5の抵抗値は、個別電極4近辺で大きく、共通
電極接続部3bに近づくにつれて小さくなっている。発
熱抵抗体5を電流が流れるときの発熱量は、抵抗値に比
例するので、前記個別電極4からその両側の共通電極接
続部3bに電流が流れるとき、個別電極4近辺で発熱量
が大きく、共通電極接続部3b近辺で発熱量が小さくな
る。As described above, the width of the heating resistor 5 in the sub-scanning direction Y is narrow on the individual electrode 4, and
It is wider on the common electrode connection 3b. For this reason, the resistance value of the heating resistor 5 is large in the vicinity of the individual electrode 4 and decreases as approaching the common electrode connection 3b. The amount of heat generated when a current flows through the heating resistor 5 is proportional to the resistance value. Therefore, when a current flows from the individual electrode 4 to the common electrode connection portions 3b on both sides thereof, the amount of heat generated is large near the individual electrode 4, The calorific value decreases near the common electrode connection 3b.
【0022】図11(A)は帯状の発熱抵抗体5の1ド
ット分の平面図、図11(B)は前記図11(A)に示
された発熱抵抗体5の主走査方向Xに沿う温度分布、図
11(C)は前記図11(A)に示された発熱抵抗体5
の主走査方向Xに沿う断面図(Pc−Pc線断面図)であ
る。FIG. 11A is a plan view of one dot of the belt-shaped heating resistor 5, and FIG. 11B is along the main scanning direction X of the heating resistor 5 shown in FIG. 11A. FIG. 11 (C) shows the temperature distribution of the heating resistor 5 shown in FIG. 11 (A).
FIG. 2 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line Pc-Pc) along the main scanning direction X of FIG.
【0023】図11(A)において、Fは、個別電極4
と、その両側に位置する一対の共通電極接続部3b,3b
との間を接続する発熱抵抗体、すなわち、1ドット分の
発熱抵抗体を被覆する対摩耗層6の表面の1ドット分の
印字部6aの発色温度領域を示している。図11(B)
の実線Tは前記図11(A)のPc−Pc線断面に沿う温
度分布である。そして、図11(B)のToは発色開始
温度を示している。In FIG. 11A, F is the individual electrode 4
And a pair of common electrode connecting portions 3b, 3b located on both sides thereof
The figure shows the heating temperature of the printed portion 6a for one dot on the surface of the wear layer 6 that covers the heating resistor for one dot, that is, the heating resistor that connects the heating resistor for one dot. FIG. 11 (B)
Is a temperature distribution along the cross section taken along the line Pc-Pc in FIG. In addition, To in FIG. 11B indicates the coloring start temperature.
【0024】前記図11(A),(B),(C)から分
かるように、個別電極4の両側の各発熱抵抗体部分を被
覆する対摩耗層表面の印字部6aの発色温度領域Fに
は、その中央部にヒートスポットが生じる。したがっ
て、前記印字部の温度は、前記ヒートスポットを中心と
して外方へ行くに従って連続的に低下する。このため、
図13に示すように、1ドット分の各印字部分の発色温
度領域Fの形状および副走査方向Yの位置が均一とな
る。そこで、発色温度To以上で発色する感熱記録紙を
前記発熱抵抗体5上の印字部6aと接触させると、感熱
記録紙Pの発色領域(すなわち印字ドット)の形状およ
び副走査方向Yの位置は、バラツキの少ない均一なもの
となる。また、前記印字部6aの温度分布はヒートスポ
ットから外方に行くに従って連続的に変化(低下)す
る。この場合、発熱抵抗体に印加する印字エネルギーを
調節すると、前記印字部6aの発色温度領域(感熱記録
紙等を発色させる温度領域)Fの面積が連続的に変化す
る。したがって、たとえば印字パルスとして定電圧パル
スを印加してそのパルス幅でエネルギーを制御する場合
には、前記発色温度領域の面積がパルス幅によって変化
する。As can be seen from FIGS. 11A, 11B and 11C, the color temperature region F of the printing portion 6a on the surface of the wear layer covering the respective heating resistors on both sides of the individual electrode 4. Has a heat spot at its center. Therefore, the temperature of the printing section continuously decreases as going outward with the heat spot as the center. For this reason,
As shown in FIG. 13, the shape of the coloring temperature region F and the position in the sub-scanning direction Y of each printed portion for one dot are uniform. Then, when the thermosensitive recording paper that develops a color at the coloring temperature To or more is brought into contact with the printing portion 6a on the heating resistor 5, the shape of the coloring area (that is, the printing dot) of the thermosensitive recording paper P and the position in the sub-scanning direction Y are changed. And uniformity with little variation. Further, the temperature distribution of the printing portion 6a continuously changes (decreases) as going outward from the heat spot. In this case, when the printing energy applied to the heating resistor is adjusted, the area of the coloring temperature region (temperature region for coloring the thermosensitive recording paper or the like) F of the printing unit 6a changes continuously. Therefore, for example, in the case where a constant voltage pulse is applied as a printing pulse and energy is controlled by the pulse width, the area of the coloring temperature region changes according to the pulse width.
【0025】したがって、前記実施例のサーマルヘッド
Hは、前記発熱抵抗体5に印加する印字エネルギーを調
整することにより、着色面積の小さな低濃度から着色面
積の大きい高濃度まで、中間調を安定して表現すること
ができる。Therefore, the thermal head H of the above embodiment stabilizes the halftone from a low density with a small colored area to a high density with a large colored area by adjusting the printing energy applied to the heating resistor 5. Can be expressed.
【0026】以上、本考案のサーマルヘッドの実施例を
詳述したが、本考案は、前記実施例に限定されるもので
はなく、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案を
逸脱することなく、種々の小設計変更を行うことが可能
である。例えば、前記副走査方向Yの幅が、個別電極4
上で狭く、共通電極接続部3b上で広くなるように主走
査方向Xに沿って周期的に変化する形状とされた前記実
施例の前記帯状の発熱抵抗体5は、従来公知の発熱抵抗
体形成方法、たとえば、スクリーン印刷法、リフトオフ
法(レジスト層に形成した発熱抵抗体形成用の開口部に
抵抗体ペーストを充填、乾燥、研削後に焼成する方
法)、MOD法(絶縁基板表面に抵抗体形成用金属有機
物材料層を形成してからフォトリソエンチングにより抵
抗体パターンを形成する方法)等を用いて形成すること
が可能である。Although the embodiment of the thermal head of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but deviates from the present invention described in the claims for utility model registration. In addition, various small design changes can be made. For example, if the width in the sub-scanning direction Y is
The strip-shaped heating resistor 5 of the embodiment, which has a shape that periodically changes along the main scanning direction X so as to be narrower on the upper side and wider on the common electrode connection portion 3b, is a conventionally known heating resistor. Forming methods, for example, a screen printing method, a lift-off method (a method in which a resistor paste is filled in an opening for forming a heating resistor formed in a resist layer, dried, baked after grinding), and a MOD method (a resistor is formed on the surface of an insulating substrate) (A method of forming a resistor pattern by photolithography after forming a metal organic material layer for formation), or the like.
【0027】[0027]
【考案の効果】前述の本考案によれば、前記帯状の発熱
抵抗体は、前記副走査方向の幅が、個別電極上で狭く、
共通電極接続部上で広くなるように主走査方向に沿って
周期的に変化する形状とされたので、個別電極近辺で発
熱量が大きく、共通電極接続部近辺で発熱量が小さくな
る。したがって、印字時において、発熱抵抗体には、個
別電極の位置を中心とするヒートスポットが生じる。こ
のヒートスポットの生じる範囲は、前記個別電極の近傍
に集中するので、従来よりも狭い範囲となる。すなわ
ち、ヒートスポットの面積および位置のバラツキが従来
よりも小さくなる。そのため、印字ドットは、その形状
および位置が均一化される。そして、発熱抵抗体の表面
の温度分布は、前記ヒートスポットを中心にしてその外
方に行くに従って連続的に変化(低下)することにな
る。そして、サーマルヘッドの印字部の温度分布も同様
になる。この場合、発熱抵抗体に印加する印字エネルギ
ーを調節すると、前記印字部の発色温度領域(感熱記録
紙等を発色させる温度領域)の面積は、小さなヒートス
ポットの面積から印字部の全面積まで大きく変化する。
したがって、たとえば印字パルスとして定電圧パルスを
印加してそのパルス幅でエネルギーを制御する場合に
は、前記発色温度領域の面積はパルス幅によって変化す
る。したがって、本考案のサーマルヘッドは、前記発熱
抵抗体に印加する印字エネルギーを調整することによ
り、着色面積の小さな低濃度から着色面積の大きい高濃
度まで、安定した中間調を表現することができる。According to the present invention, the width of the strip-shaped heating resistor in the sub-scanning direction is narrow on the individual electrode.
Since the shape is periodically changed along the main scanning direction so as to be wider on the common electrode connection portion, the heat generation amount is large near the individual electrode, and the heat generation amount is small near the common electrode connection portion. Therefore, at the time of printing, a heat spot around the position of the individual electrode is generated on the heating resistor. Since the range in which the heat spot is generated is concentrated near the individual electrode, the range is narrower than in the related art. That is, the variation of the area and the position of the heat spot becomes smaller than before. Therefore, the shape and position of the print dot are made uniform. The temperature distribution on the surface of the heating resistor changes (decreases) continuously with the heat spot as the center and going outward. The same applies to the temperature distribution in the printing portion of the thermal head. In this case, when the printing energy applied to the heating resistor is adjusted, the area of the coloring temperature area (the temperature area for coloring the thermosensitive recording paper or the like) of the printing section increases from the area of the small heat spot to the entire area of the printing section. Change.
Therefore, for example, when a constant voltage pulse is applied as a printing pulse and energy is controlled by the pulse width, the area of the coloring temperature region changes according to the pulse width. Therefore, the thermal head of the present invention can express a stable halftone from a low density with a small colored area to a high density with a large colored area by adjusting the printing energy applied to the heating resistor.
【図1】図1は本考案のサーマルヘッドの一実施例の全
体説明図である。FIG. 1 is an overall explanatory view of an embodiment of a thermal head according to the present invention.
【図2】図2は同実施例の要部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a main part of the embodiment.
【図3】図3は前記図2の矢視III部分の拡大図であ
る。FIG. 3 is an enlarged view of a section III in FIG. 2;
【図4】図4は前記図3の部分の詳細説明図で、図4
(A)は平面図、図4(B)は図4(A)のIVB−IV
B線断面図、である。FIG. 4 is a detailed explanatory view of the portion of FIG. 3;
4 (A) is a plan view, and FIG. 4 (B) is the IVB-IV of FIG. 4 (A).
FIG.
【図5】図5は前記図4に示した部分の製造方法の説明
図で、図5(A)は平面図、図5(B)は図5(A)の
VB−VB線断面図、である。FIG. 5 is an explanatory view of a method of manufacturing the portion shown in FIG. 4; FIG. 5 (A) is a plan view, FIG. 5 (B) is a sectional view taken along line VB-VB in FIG. It is.
【図6】図6は前記図5に示した部分の次の製造工程の
説明図で、図6(A)は平面図、図6(B)は図6
(A)のVIB−VIB線断面図、である。6 is an explanatory view of a manufacturing process subsequent to the portion shown in FIG. 5; FIG. 6 (A) is a plan view, and FIG. 6 (B) is FIG.
It is a VIB-VIB line sectional view of (A).
【図7】図7は前記図6に示した部分の次の製造工程の
説明図で、図7(A)は平面図、図7(B)は図7
(A)のVIIB−VIIB線断面図、である。7 is an explanatory view of a manufacturing process subsequent to the portion shown in FIG. 6; FIG. 7 (A) is a plan view and FIG. 7 (B) is FIG.
FIG. 7A is a sectional view taken along line VIIB-VIIB of FIG.
【図8】図8は前記図7に示した部分の次の製造工程の
説明図で、図8(A)は平面図、図8(B)は図8
(A)のVIIIB−VIIIB線断面図、である。8 is an explanatory view of a manufacturing process subsequent to the portion shown in FIG. 7; FIG. 8 (A) is a plan view and FIG. 8 (B) is FIG.
It is a VIIIB-VIIIB line sectional view of (A).
【図9】図9は前記図8に示した部分の次の製造工程の
説明図で、図9(A)は平面図、図9(B)は図9
(A)のIXB−IXB線断面図、である。9 is an explanatory diagram of a manufacturing process subsequent to the portion shown in FIG. 8; FIG. 9 (A) is a plan view, and FIG. 9 (B) is FIG.
FIG. 3A is a sectional view taken along line IXB-IXB of FIG.
【図10】図10は前記図9に示した部分の次の製造工
程の説明図で、図10(A)は平面図、図10(B)は
図10(A)のXB−XB線断面図、である。10 is an explanatory diagram of a manufacturing process subsequent to the portion shown in FIG. 9; FIG. 10A is a plan view, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line XB-XB of FIG. FIG.
【図11】図11は前記第1実施例の作用説明図で、1
ドット分の発熱抵抗体の副走査方向に沿う温度分布の説
明図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment, and FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a temperature distribution of a heating resistor for dots in a sub-scanning direction.
【図12】図12は前記第1実施例の作用説明図で、印
字部の発色温度領域の形状を示す図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment, showing the shape of the coloring temperature region of the printing unit.
【図13】図13は第1の従来例のサーマルヘッドの要
部斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a main part of a first conventional thermal head.
【図14】図14は前記図13に示す第1の従来例の矢
視XIV部分の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of an arrow XIV portion of the first conventional example shown in FIG. 13;
【図15】図15は前記第1の従来例とは異なる第2の
従来例の説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram of a second conventional example different from the first conventional example.
【図16】図16は前記第2の従来例の作用説明図で、
1ドット分の発熱抵抗体の副走査方向に沿う温度分布の
説明図である。FIG. 16 is an operation explanatory view of the second conventional example.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a temperature distribution of a heating resistor for one dot in a sub-scanning direction.
【図17】図17は前記第2の従来例の作用説明図で、
印字部の発色温度領域の形状を示す図である。FIG. 17 is an operation explanatory view of the second conventional example.
FIG. 3 is a diagram illustrating a shape of a color temperature region of a printing unit.
2 絶縁基板 3 共通電極 3a 共通電極本体部 3b 共通電極接続部材 4 個別電極 5 発熱抵抗体 X 主走査方向 Y 副走査方向 2 Insulating substrate 3 Common electrode 3a Common electrode body 3b Common electrode connecting member 4 Individual electrode 5 Heating resistor X Main scanning direction Y Sub scanning direction
Claims (1)
共通電極本体部(3a)およびこの本体部(3a)から櫛
歯状に副走査方向(Y)に突出する多数の共通電極接続
部(3b)を有する共通電極(3)と、前記共通電極接
続部(3b)と交互に配置された多数の個別電極(4)
と、前記主走査方向(X)に沿って延設され、前記共通
電極接続部(3b)と個別電極(4)とを接続する帯状
の発熱抵抗体(5)とが絶縁基板(2)の表面に形成さ
れたサーマルヘッドにおいて、 前記帯状の発熱抵抗体(5)は、その副走査方向(Y)
の幅が、個別電極(4)上で狭く、共通電極接続部(3
b)上で広くなるように主走査方向(X)に沿って周期
的に変化する形状とされたことを特徴とするサーマルヘ
ッド。1. A band-shaped common electrode main body (3a) extending along the main scanning direction (X) and a large number of common electrode connections protruding from the main body (3a) in a comb-like manner in the sub-scanning direction (Y). A common electrode (3) having a portion (3b), and a number of individual electrodes (4) alternately arranged with the common electrode connection portion (3b)
And a strip-shaped heating resistor (5) extending along the main scanning direction (X) and connecting the common electrode connecting portion (3b) and the individual electrode (4) are formed on the insulating substrate (2). In the thermal head formed on the surface, the strip-shaped heating resistor (5) is arranged in the sub-scanning direction (Y).
Is narrow on the individual electrode (4), and the common electrode connection portion (3
b) A thermal head characterized in that it has a shape that periodically changes along the main scanning direction (X) so as to be wider on the upper side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991006095U JP2579642Y2 (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Thermal head |
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JP1991006095U JP2579642Y2 (en) | 1991-01-23 | 1991-01-23 | Thermal head |
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JPH0498148U JPH0498148U (en) | 1992-08-25 |
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6078768A (en) * | 1983-10-05 | 1985-05-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thermal recording head |
JPH01113261A (en) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Rohm Co Ltd | Thermal head |
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1991
- 1991-01-23 JP JP1991006095U patent/JP2579642Y2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH0498148U (en) | 1992-08-25 |
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