JPS61297158A - 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】 産業上の利用分野 本発明は感熱記録に用いられる　　　　　。

°　　　　　　　　　、小型、軽量で熱効率の優れたサ
ーマルヘッドに関するものである。

従来の技術 従来サーマルヘッドは、薄膜方式、厚膜方式のものがあ
る。薄膜方式のものは、第４図の構成を有し、アルミナ
セラミック基板１の上にガラスグレーズ層２が形成され
、その上にスパッタリング等の薄膜形成技術によりＮｉ
Ｃｒ　、　ＴａＮ　、　Ｔａｘｉ　。

ＳｉＣなどの発熱抵抗層３が形成される。さらに３１、
−７ リード電極４が真空蒸着、フォトリソ工程などを経て形
成され、この上にｓｉｏ、、　−６とから成る耐酸化層
６、Ｔａ２０５などから成る耐摩耗層６が形成される。

発熱抵抗体３にリード電極４を通じてパルス通電すると
抵抗体が発熱し、この熱が効率よく紙７側に伝達されね
ば々らない。す々わち、熱がアルミナセラミック基板１
の方へ拡散することを極力おさえる目的で熱遮断ガラス
グレーズ層２が施されている。

一方、人力パルスを切って印字信号をｏｆｆにした場合
、発熱はすみやかに糸外に拡散することが要求され、す
なわち、入力信号ｏｆｆ後、速やかに発熱抵抗体の温度
が降下することは、印字品質の点から不可欠のことであ
る。このために、アルミブロック放熱体８がアルミナセ
ラミック基板１に伝熱性接着剤などを介して存在する。

このように考えると、■人力パルスに対するエネルギ効
率の点では、基板側はできる限り熱抵抗性であるべきで
あり、■人力パルスｏｆｆ時の速やかな湿度降下に由来
する印字品質の点では基板側はできる限り熱伝導性であ
るべきである。すなわち高エネルギ効率、高印字品質の
サーマルプリンタヘッドを得るためには、基板は相反す
る２つの熱物性を持つ必要があり、従来のサーマルプリ
ンタヘッドでは、規制されたガラスグレーズ層の厚さく
５０〜７０μｍ）と、これを担持した熱伝導性セラミッ
ク基板および放熱板により、この熱的問題を解決しよう
としている。第６図は、ガラスグレーズ層の厚さとパル
ス人、切時の発熱体部の湿度の上昇、下降特性との関係
を示すものであるが、グレーズ層の厚さが厚いと蓄熱性
は良いものの、パルス切時の湿ｉ下降率が悪くなり、逆
にグレーズ層の厚さが薄くなると、パルス人時の湿度上
昇が悪くなる。そして両者の最適バランス厚が６ｏ〜７
０μｍになる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、上に述べたよう々サーマルヘッドのエネルギ
効率の向上と、印字品質の向上を一度に達成することを
目的とし、パルス人時の抵抗層温度立上り特性に優れ、
かつパルス切時の抵抗層温６ページ 度降下特性に優れたサーマルプリントヘッドを得ようと
するものである。

問題点を解決するための手段 本発明は金属のような熱の良導体基板の片面もしくは両
面にガラスグレーズ層、ホーロ層のような熱の絶縁層を
有し、この絶縁層上の発熱抵抗層。

電極層、耐摩耗層とから成る発熱要素部を有し、発熱要
素部を有する面と反対側の面に接して輻射率の低い金属
の層を有することを特徴とするサーマルヘッドである。

作用 本発明によれば、発熱時の熱の放散は、輻射率の低い金
属層によって阻止され、発熱体近傍に熱は蓄積され、パ
ルス切時は、熱伝導率の高い金属基板の熱伝導によって
発熱熱体近傍の湿度は速やかに初期の湿度にまで低下す
る。例えば鉄板とアルミナセラミックとを比較すると、
その熱伝導率は、それぞれ１０〜５０　ＫＣ２ＬＡ／ｍ
−ｈｒ　’Ｃ、０，５〜２　Ｋｃａｌ／ｍ、ｈｒ　°Ｃ
であり、本発明の高い熱放散性が予想される。また例え
ばＡＩ！箔の輻射率は０．０４６ペーノ 〜０．０６でありＡｊ１２０ｓセラミック板の０．８〜
０．９６と比較すると、蓄熱性は本発明の方が優れ、全
体として熱エネルギ効率が高く、なおかつ印字品質の高
いサーマルプリントヘッドが得られる。

実施例 次に本発明の具体的実施例について述べる。

〔実施例　１〕 厚さ１　ｍｍの鋼板の両面にＳｉ、Ｂ、Ｍｇ、Ａ／。

Ｂａの酸化物を主成分とするホーロ層（厚さ１６０μｍ
）を形成する。この層の片面にＴａ２Ｎ層（厚さ５００
人）を反応性スパッタ法で形成した。電極はＮｉ　−Ｏ
ｒ　−Ａｕの構成でドライエツチング法によりパターニ
ングした。この上にＳｉＯユから成る酸化防止層（２μ
ｍ）、Ｔａ２０５から成る耐摩耗層（６μｍ）をそれぞ
れ蒸着もしくはスパッタリング法により形成した。この
ような発熱抵抗要素を有する面と反対の面に厚さ６０μ
ｍのアルミニウム箔を伝熱性接着剤を用いるか、直接、
接触させた。第１図に本実施例の構成を示す。１０は鋼
板、１１はホーロ層、１２はＴａ２Ｎ層、１３７ヘーノ は電極、１４は酸化防止層、１６は耐摩耗層、１６はア
ルミニウム箔である。

〔実施例　２〕 実施例１と同じ構成で、裏面のに７層ｍの代わりに、真
空蒸着法によって厚さ０．１μｍのＡｌｌ影形成る。

〔実施例　３〕 実施例１のＡ１箔の代わりに、裏面ホーロ層上に予めＣ
ｕ層（厚さ１０μｍ）を無電解メッキ法によって形成し
、これの他の面に実施？１Ｊｆ１と同じ発熱要素を形成
する。

〔実施例　４〕 実施例１のホーロ層の代わりに鋼板上にガラスグレーズ
層を施し、この上に発熱要素を形成し、裏面に実施例１
と同じ（ｋｌ箔層を設ける。

〔実施例　５〕 実施例１のホーロ層を鋼板の片面にのみ設け、この上に
発熱要素を形成し、裏面にスパッタリング法によりアル
ミニウム層（厚さ１０μｍ）を設ける。

〔実施例　６〕 厚さ２ｍｍのアルミニウム板の片面にホーロ層（厚さ１
６０μｍ）を設け、この上に実施例１と同じ方法で発熱
要素を設ける。この構造の１まで裏面は基板のＡ／かむ
き出しになっており輻射率が低い。第２図に構成を示す
。すなわち２ｏはＡ／板、２１はホーロ層、２２は発熱
抵抗層、２３．２４．２５はそれぞれリード電極、酸化
防止層、耐摩耗層である。

以上述べたサーマルヘッドを、通常の駆動ＩＣ回路に接
続して得られた印字特性を表にまとめる。

比較のために基板にグレーズアルミナを用いた従来構成
のサーマルヘッドの特性も示す。

〔実施例　７〕 第３図に示すように、鋼板３ｏの片面にホーロ層（１５
ｏｔ１ｍ厚さ）３１を形成し、この一部に突起線上にガ
ラスグレーズＴ４　（厚す６ｏμｍ）３２を形成する。

この上に実施例１と同じ方法で抵抗層３３．電極層３４
．酸化防止層３５．耐摩耗層３６を形成する。さらにこ
れら発熱要素を有９ベーノ す面の裏面に、伝熱性接着剤により厚さ６μｍのアルミ
ニウム層３７をスパッタリング法により設ける。

表 １０ページ なお実施例中に発熱要素は蒸着、スパッタリングなどの
薄膜形成法で得られたものについて説明したが、抵抗フ
リットの印刷焼成などの厚膜形成技術により得られたも
のでも本発明の効果は同じように得られた。

発明の効果 本発明によればパルス印加時の温度立上がりと、パルス
消去時の温度降下速度の速い、すなわち熱応答性に優れ
たサーマルヘッドが得られ、高速印字可能で印字品質も
高くなる。形状の軽量、小型でありエネルギ効率も高い
。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の異なる実施例のサーマルヘ
ッドの構成図、第４図は従来例のサーマルヘッドの構成
図、第６図はガラスグレーズ層の厚さと、パルス人、切
時の発熱体部の温度の上昇、下降特性との関係を示す図
である。 １ｏ・・・・・鋼板、１１・・・・・・ホーロ層、１２
・川・・Ｔａ２）１層、１３・・・・・・電極、１４・
・・・・・酸化防止層、１６・・・・・・耐摩耗層、１
６・・・・・・アルミニウム箔。 第１図 第２図 第３図 ａ４３３３’３６．３２ 一戸聴＝ 第４図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱の良導体基板の片面もしくは両面に、熱の絶縁
   層を設け、この絶縁層上に発熱抵抗層、電極層、耐摩耗
   層を有する発熱要素部を設け、前記発熱要素部を有する
   面と反対側の面に幅射率の低い金属の層を有することを
   特徴とするサーマルヘッド。
2. （２）熱の良導体基板は金属板であり、絶縁層はガラス
   グレーズ層あるいはホーロ層であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のサーマルヘッド。
3. （３）輻射率の低い金属の層がＡｌ、Ｓｎ、Ｎｉ、ある
   いはＣｕの箔であり、これを熱の良導体基板もしくは熱
   の絶縁層と接して配置したものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のサーマルヘッド。
4. （４）輻射率の低い金属の層が、熱の良導体基板そのも
   のであり、片面にグレーズまたはホーロ層を有さない基
   板金属であることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載のサーマルヘッド。
5. （５）熱の絶縁層は、熱の良導体基板の上に形成された
   ホーロ層とそのホーロ層の表面の一部に形成されたガラ
   スグレーズ層であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のサーマルヘッド。