JPH06412B2 - Thermal head - Google Patents
Thermal headInfo
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- JPH06412B2 JPH06412B2 JP13297286A JP13297286A JPH06412B2 JP H06412 B2 JPH06412 B2 JP H06412B2 JP 13297286 A JP13297286 A JP 13297286A JP 13297286 A JP13297286 A JP 13297286A JP H06412 B2 JPH06412 B2 JP H06412B2
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- Japan
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- layer
- thermal head
- heat
- heating resistor
- glass layer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
- B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基板の端面方向に発熱抵抗体を形成するよう
にしたサーマルヘッドに関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermal head in which a heating resistor is formed in the end face direction of a substrate.
従来、基板の端部に発熱抵抗体を形成したサーマルヘッ
ドとしては、本願出願人が特願昭59−213116号としてす
でに出願している装置がある。第11図はこのようなサー
マルヘッドの概要を示す構成図である。図に示すサーマ
ルヘッドは、基板１の一方の面に、第１の電極層２、電
気絶縁層および熱抵抗層となるガラス層３、第２の電極
層４、および保護ガラス層５を逐次積層形成するととも
に、基板１を含む各層の端部を直線状に切断して、各電
極層２、４の露出した端面に発熱抵抗体（発熱抵抗体
層）６を形成するようにしたものである。また、発熱抵
抗体６は選択電極を構成する第１の電極層２の形状（配
列状態）に合わせて、複数に分離されている。第12図お
よび第13図は上記のように形成されたサーマルヘッドの
断面図および単位発熱抵抗体部分の拡大図である。な
お、７は発熱抵抗体６の上に形成される保護層である。Conventionally, as a thermal head in which a heating resistor is formed at the end of a substrate, there is an apparatus already filed by the applicant of the present application as Japanese Patent Application No. 59-213116. FIG. 11 is a block diagram showing the outline of such a thermal head. In the thermal head shown in the figure, a first electrode layer 2, a glass layer 3 serving as an electrical insulating layer and a heat resistance layer, a second electrode layer 4, and a protective glass layer 5 are sequentially laminated on one surface of a substrate 1. At the same time as the formation, the ends of each layer including the substrate 1 are linearly cut to form the heating resistors (heating resistor layers) 6 on the exposed end faces of the electrode layers 2 and 4. . Further, the heating resistor 6 is divided into a plurality of pieces in accordance with the shape (arranged state) of the first electrode layer 2 forming the selection electrode. 12 and 13 are a cross-sectional view of the thermal head formed as described above and an enlarged view of a unit heating resistor portion. Reference numeral 7 is a protective layer formed on the heating resistor 6.
このように形成されたサーマルヘッドにおいては、発熱
抵抗体６（発熱部）が記録紙等に確実に接触するので、
熱効率の良いサーマルヘッドを得ることができる。ま
た、基板１の端部は平面部に比べて平坦に加工すること
が容易であるので、一列に形成された発熱抵抗体６を記
録紙等に均等に接触させることができ、高い印字品質を
得ることができる。さらに、発熱抵抗体６における発熱
部の長さは電極層２、４間に積層されるガラス層３の厚
さｔにより決定されるので、この厚さｔを調節すること
により発熱部の長さを自由に制御することができるとと
もに、基板１の強度などに影響を与えることなく、高分
解能のサーマルヘッドを実現することができる。In the thermal head thus formed, the heat generating resistor 6 (heat generating portion) surely contacts the recording paper or the like,
A thermal head with good thermal efficiency can be obtained. Further, since the end portion of the substrate 1 can be easily processed flat as compared with the flat portion, the heating resistors 6 formed in a line can be uniformly contacted with the recording paper or the like, and high printing quality can be obtained. Obtainable. Further, since the length of the heat generating portion of the heat generating resistor 6 is determined by the thickness t of the glass layer 3 laminated between the electrode layers 2 and 4, the length of the heat generating portion can be adjusted by adjusting the thickness t. It is possible to realize a high resolution thermal head without affecting the strength of the substrate 1 and the like.
しかしながら、このようなサーマルヘッドにおいて、発
熱抵抗体６の下に位置するガラス層３は、前記したよう
に発熱部の長さを規定するために概ね100μｍ〜200μｍ
の厚さを有しており、また、発熱抵抗体６側から見た深
さ方向の長さｌは基板１に沿って非常に長く形成されて
いる。このため、発熱抵抗体６からガラス層３方向への
熱の放出は少なくなり、発熱抵抗体６の放熱時定数は比
較的長くなるので、このような構造のサーマルヘッドに
おいては、印字速度をあまり速くすることはできない。However, in such a thermal head, the glass layer 3 located below the heating resistor 6 has a thickness of approximately 100 μm to 200 μm in order to define the length of the heating portion as described above.
And has a length 1 in the depth direction as viewed from the heating resistor 6 side, which is formed to be extremely long along the substrate 1. For this reason, the heat release from the heat generating resistor 6 toward the glass layer 3 is reduced, and the heat dissipation time constant of the heat generating resistor 6 becomes relatively long. Therefore, in the thermal head having such a structure, the printing speed is too low. It can't be fast.
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、発熱
抵抗体における放熱効率を高くして、高速の印字が可能
なサーマルヘッドを簡単な構成により実現することを目
的としたものである。An object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional device as described above, improve the heat dissipation efficiency of the heating resistor, and realize a thermal head capable of high-speed printing with a simple configuration.
本発明のサーマルヘッドは、複数の電極層をそれぞれガ
ラス層を介して対向するように基板の一方の面に逐次積
層形成するとともに、この基板を含む各層の端部を切断
し、各電極層の露出した端面に発熱抵抗体を形成するよ
うにしたサーマルヘッドにおいて、前記ガラス層の内部
に少なくとも一層以上の熱伝導層を設けるようにしたも
のである。The thermal head of the present invention sequentially laminates a plurality of electrode layers on one surface of a substrate so as to face each other with a glass layer in between, and cuts the end portion of each layer including this substrate, In a thermal head in which a heating resistor is formed on an exposed end face, at least one heat conduction layer is provided inside the glass layer.
このように、発熱抵抗体の下に配置されるガラス層の内
部に熱伝導層を設けるようにすると、発熱抵抗体に発生
した熱をこの熱伝導層を介してガラス層内の広い範囲に
導くことができ、発熱抵抗体における放熱効率を高くし
て、高速の印字を可能とすることができる。また、熱伝
導層により発熱抵抗体部分における中央部付近の熱をよ
り多く放熱させることになるので、中央部における熱の
集中を緩和することができ、表面温度の分布を均一化し
て、印字品質を向上させることができる。In this way, when the heat conductive layer is provided inside the glass layer arranged below the heat generating resistor, the heat generated in the heat generating resistor is guided to a wide range within the glass layer through the heat conductive layer. Therefore, it is possible to increase the heat dissipation efficiency of the heating resistor and enable high-speed printing. Further, since the heat conducting layer dissipates more heat near the central portion of the heating resistor portion, the concentration of heat in the central portion can be relaxed, the surface temperature distribution can be made uniform, and printing quality can be improved. Can be improved.
以下、図面を用いて本発明のサーマルヘッドを説明す
る。図において、前記第11図〜第13図と同様のものは同
一符号を付して示す。The thermal head of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, the same parts as those in FIGS. 11 to 13 are designated by the same reference numerals.
第１図は本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す断面
図である。図において、８はガラス層３の内部に設けら
れた熱伝導層である。熱伝導層８はガラス層３の内部に
積層されたもので、例えば第２図に示す如く、発熱抵抗
体６の配列方向に沿った横長のパターンを有している。
前記したように、ガラス層３の厚みを100μｍ〜200μｍ
とすると、一度の印刷および焼成工程で形成できるガラ
ス層の膜厚は一般に40μｍ〜60μｍであるので、100μ
ｍ〜200μｍのガラス層３を形成するためには、同様な
印刷・焼成工程を３回から４回繰り返し行なう必要があ
る。したがって、ガラス層の印刷・焼成工程を２回行な
った後、その上に熱伝導層８を積層し、さらに２回のガ
ラス層の印刷・焼成工程を行なうようにすれば、所望の
厚さのガラス層３を得ることができるとともに、ガラス
層３の内部で、しかもほぼ中間の位置に熱伝導層８を設
けることができる。また、熱伝導層８としては電極層
２、４と同様な金属層を用いることが可能であり、この
ような材質の熱伝導層８では、ガラス層３に比べて10倍
程度の高い熱伝導率を得ることができる。なお、このよ
うに熱伝導層８として酸化アルミニウム（Al2O3）のよ
うな絶縁物を用いる場合は支障ないが、金（Au）、白金
（Pt）などの金属を用いる場合には、端部の切断により
熱伝導層８が端面に露出して、発熱抵抗体６と接触する
と、発熱抵抗体間を短絡してしまうことになるので、熱
伝導層８の積層位置は発熱抵抗体６の形成される端面位
置より僅かに離れた所に選ばれている。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the thermal head of the present invention. In the figure, 8 is a heat conducting layer provided inside the glass layer 3. The heat conducting layer 8 is laminated inside the glass layer 3, and has a horizontally long pattern along the arrangement direction of the heating resistors 6, as shown in FIG. 2, for example.
As described above, the thickness of the glass layer 3 is 100 μm to 200 μm.
Then, since the thickness of the glass layer that can be formed in one printing and firing step is generally 40 μm to 60 μm, 100 μm
In order to form the glass layer 3 having a thickness of m to 200 μm, it is necessary to repeat the same printing and firing steps 3 to 4 times. Therefore, if the printing / baking step of the glass layer is performed twice, the heat conductive layer 8 is laminated thereon, and the printing / baking step of the glass layer is further performed twice, a desired thickness can be obtained. The glass layer 3 can be obtained, and the heat conduction layer 8 can be provided inside the glass layer 3 and at a substantially intermediate position. Further, a metal layer similar to the electrode layers 2 and 4 can be used as the heat conduction layer 8, and the heat conduction layer 8 made of such a material has a heat conduction that is about 10 times higher than that of the glass layer 3. You can get a rate. It should be noted that there is no problem when an insulator such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used as the heat conduction layer 8 as described above, but when a metal such as gold (Au) or platinum (Pt) is used, it is If the heat conducting layer 8 is exposed at the end face due to the cutting of the portion and comes into contact with the heating resistors 6, the heating resistors will be short-circuited. It is selected at a position slightly away from the position of the end face to be formed.
このようにして、ガラス層３の内部に熱伝導層８を設け
ると、発熱抵抗体６の熱は熱伝導層８を介してガラス層
３内の広い範囲に伝達され、基板１等に放熱されるの
で、発熱抵抗体６における放熱効率は高くなり、印字速
度を速くすることが可能となる。In this way, when the heat conducting layer 8 is provided inside the glass layer 3, the heat of the heating resistor 6 is transferred to a wide range within the glass layer 3 through the heat conducting layer 8 and is radiated to the substrate 1 and the like. Therefore, the heat dissipation efficiency of the heating resistor 6 is increased, and the printing speed can be increased.
また、このような構造のサーマルヘッドにパルス電流を
印加して、発熱抵抗体６を発熱させると、熱伝導層８は
発熱抵抗体６における中央部付近の熱をより多く放熱さ
せるようになるので、発熱抵抗体表面における温度分布
は第３図に示す如く、中央部を外れた破線で示す部分が
最も高温となる。第４図はこの温度分布を示したもの
で、図中の破線は熱伝導層８がない場合を示したもので
ある。このように、熱伝導層８は発熱抵抗体６における
中央部への熱の集中を緩和する働きをも有しており、表
面温度の分布を均一化して、印字品質および信頼性を向
上させることができる。Further, when a pulse current is applied to the thermal head having such a structure to heat the heat generating resistor 6, the heat conducting layer 8 dissipates more heat near the center of the heat generating resistor 6. As shown in FIG. 3, the temperature distribution on the surface of the heating resistor has the highest temperature in the part shown by the broken line outside the central part. FIG. 4 shows this temperature distribution, and the broken line in the figure shows the case where the heat conduction layer 8 is not provided. As described above, the heat conduction layer 8 also has a function of alleviating the concentration of heat to the central portion of the heat generating resistor 6, and makes the distribution of the surface temperature uniform to improve the printing quality and reliability. You can
第５図〜第10図は本発明のサーマルヘッドの他の実施例
を示す構成図である。図において、前記第１図と同様の
ものは同一符号を付して示す。5 to 10 are configuration diagrams showing another embodiment of the thermal head of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
第５図に示すサーマルヘッドは、熱伝導層８を発熱抵抗
体６の配列状態に合わせて分離したものである。熱伝導
層８をこのように分離すると、特定の発熱抵抗体６が連
続的に発熱した場合にも、その熱が熱伝導層８を介して
隣接する発熱抵抗体６へ伝わってしまうことがなく、発
熱抵抗体間の熱的干渉を低減することができる。In the thermal head shown in FIG. 5, the heat conduction layer 8 is separated according to the arrangement state of the heating resistors 6. When the heat conduction layer 8 is separated in this way, even if a specific heat generation resistor 6 continuously generates heat, the heat is not transmitted to the adjacent heat generation resistor 6 via the heat conduction layer 8. The thermal interference between the heating resistors can be reduced.
第６図に示すサーマルヘッドは、熱伝導層８を発熱抵抗
体６に近い部分でのみ分離するようにしたものである。
このようにすると、隣接する発熱抵抗体間の熱的干渉を
低減することができるとともに、熱伝導層８に入った熱
をより広い範囲に拡散させることができ、発熱抵抗体６
の放熱効率をより高めることができる。The thermal head shown in FIG. 6 is configured such that the heat conduction layer 8 is separated only in the portion close to the heating resistor 6.
By doing so, it is possible to reduce the thermal interference between the adjacent heating resistors, and at the same time, it is possible to diffuse the heat that has entered the heat conduction layer 8 to a wider range, so that the heating resistors 6
The heat radiation efficiency of can be further improved.
第７図に示すサーマルヘッドは、ガラス層３の内部に設
ける熱伝導層８を２層としたものである。このように、
熱伝導層８の層数を増加させると、発熱抵抗体６の放熱
効率を高めることができるとともに、発熱抵抗体６にお
ける表面温度をより均一化して、印字品質を向上させる
ことができる。しかしながら、熱伝導層８の層数を増加
させることは、その分だけ製造工程が増加することにな
るので、熱伝導層８の層数を無制限に増加させることは
得策ではない。The thermal head shown in FIG. 7 has two heat conduction layers 8 provided inside the glass layer 3. in this way,
Increasing the number of layers of the heat conduction layer 8 can improve the heat dissipation efficiency of the heating resistor 6 and also make the surface temperature of the heating resistor 6 more uniform to improve the printing quality. However, increasing the number of heat-conducting layers 8 increases the number of manufacturing steps accordingly, so it is not advisable to increase the number of heat-conducting layers 8 indefinitely.
第８図に示すサーマルヘッドは、前記第５図のサーマル
ヘッドと同様に熱伝導層８を分離するとともに、熱伝導
層８を発熱抵抗体６と接触させるようにしたものであ
る。この場合、熱伝導層８は各発熱抵抗体６単位に分離
されているので、発熱抵抗体間を短絡してしまうことが
なく、発熱抵抗体６と接触している分だけ熱の伝導が良
く、発熱抵抗体６の放熱効率を高めることができる。The thermal head shown in FIG. 8 is such that the heat conducting layer 8 is separated and the heat conducting layer 8 is brought into contact with the heating resistor 6 similarly to the thermal head of FIG. In this case, since the heat conduction layer 8 is separated into units of the heat generating resistors 6, the heat generating resistors are not short-circuited, and the heat conduction is good as much as they are in contact with the heat generating resistors 6. The heat dissipation efficiency of the heating resistor 6 can be improved.
第９図に示すサーマルヘッドは、第８図の如き熱伝導層
８を２層としたものである。The thermal head shown in FIG. 9 has two heat conducting layers 8 as shown in FIG.
第10図に示すサーマルヘッドは、各発熱抵抗体６をそれ
ぞれスリット９などによりその配列方向に沿って２つ
（61、62）に分割したものである。このように、発熱抵
抗体６を分割すると、その配列方向における温度分布を
も均一化することができ、印字品質をよりいっそう高め
ることができる。すなわち、前記第３図で示したよう
に、熱伝導層８により２つに分割された高温領域が、発
熱抵抗体６の分割により更に２つに分割され、図中に破
線で示すように、４つの領域となる。なお、発熱抵抗体
６の分割は、基板１の端面に発熱抵抗体層を形成した
後、レーザカットなどにより行なわれるもので、選択電
極層２に応じた発熱抵抗体６の分離と同時に行なわれ
る。また、発熱抵抗体６の分割数は２つ以上であっても
よい。In the thermal head shown in FIG. 10, each heating resistor 6 is divided into two (61, 62) along the arrangement direction by slits 9 or the like. By thus dividing the heating resistor 6, the temperature distribution in the array direction can be made uniform, and the printing quality can be further improved. That is, as shown in FIG. 3, the high temperature region divided into two by the heat conduction layer 8 is further divided into two by the division of the heating resistor 6, and as shown by a broken line in the figure, There are four areas. The heating resistor 6 is divided by, for example, laser cutting after forming the heating resistor layer on the end face of the substrate 1, and is performed at the same time as separating the heating resistor 6 according to the selection electrode layer 2. . The number of divisions of the heating resistor 6 may be two or more.
以上説明したように、本発明のサーマルヘッドでは、複
数の電極層をそれぞれガラス層を介して対向するように
基板の一方の面に逐次積層形成するとともに、この基板
を含む各層の端部を切断し、各電極層の露出した端面に
発熱抵抗体を形成するようにしたサーマルヘッドにおい
て、前記ガラス層の内部に少なくとも一層以上の熱伝導
層を設けるようにしているので、発熱抵抗体に発生した
熱をこの熱伝導層を介してガラス層内の広い範囲に導く
ことができ、発熱抵抗体における放熱効率を高くして、
高速の印字が可能なサーマルヘッドを簡単な構成により
実現することができる。As described above, in the thermal head of the present invention, a plurality of electrode layers are sequentially laminated on one surface of the substrate so as to face each other with the glass layer interposed therebetween, and the end portion of each layer including this substrate is cut. In a thermal head in which a heating resistor is formed on the exposed end surface of each electrode layer, at least one heat conduction layer is provided inside the glass layer, so that the heating resistor is generated. Heat can be guided to a wide range in the glass layer through this heat conduction layer, and the heat dissipation efficiency of the heating resistor is increased,
A thermal head capable of high-speed printing can be realized with a simple configuration.
第１図〜第４図は本発明のサーマルヘッドの一実施例を
示す構成図、第５図〜第10図は本発明のサーマルヘッド
の他の実施例を示す構成図、第11図〜第13図は従来のサ
ーマルヘッドの一例を示す構成図である。 １…基板、２，４…電極層、３…ガラス層、５…保護ガ
ラス層、６…発熱抵抗体、７…保護層、８…熱伝導層、
９…スリット。1 to 4 are configuration diagrams showing an embodiment of a thermal head of the present invention, FIGS. 5 to 10 are configuration diagrams showing another embodiment of a thermal head of the present invention, and FIGS. FIG. 13 is a block diagram showing an example of a conventional thermal head. 1 ... Substrate, 2, 4 ... Electrode layer, 3 ... Glass layer, 5 ... Protective glass layer, 6 ... Heating resistor, 7 ... Protective layer, 8 ... Thermal conductive layer,
9 ... Slit.
Claims (4)
対向するように基板の一方の面に逐次積層形成するとと
もにこの基板を含む各層の端部を切断しこの切断によっ
て露出した各電極層の端面に発熱抵抗体を形成するよう
にしたサーマルヘッドにおいて、前記ガラス層の内部に
少なくとも一層以上の熱伝導層を設けたことを特徴とす
るサーマルヘッド。1. A plurality of electrode layers are sequentially laminated and formed on one surface of a substrate so as to face each other with a glass layer interposed therebetween, and end portions of each layer including the substrate are cut to expose each electrode layer. A thermal head in which a heating resistor is formed on the end face of the thermal head, wherein at least one heat conduction layer is provided inside the glass layer.
に沿って複数に分割してなる前記特許請求の範囲第(1)
項記載のサーマルヘッド。2. The heating element according to claim 1, wherein each of the heating resistors is divided into a plurality of pieces along the arrangement direction.
The thermal head according to the item.
に合わせて分離してなる前記特許請求の範囲第(1)項及
び第(2)項記載のサーマルヘッド。3. The thermal head according to claim 1, wherein the heat conduction layer is separated according to the arrangement state of the heating resistors.
位置に配置してなる前記特許請求の範囲第(3)項記載の
サーマルヘッド。4. The thermal head according to claim 3, wherein the heat conducting layer is arranged at a position in contact with the heating resistor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13297286A JPH06412B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Thermal head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13297286A JPH06412B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Thermal head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62288058A JPS62288058A (en) | 1987-12-14 |
| JPH06412B2 true JPH06412B2 (en) | 1994-01-05 |
Family
ID=15093795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13297286A Expired - Lifetime JPH06412B2 (en) | 1986-06-09 | 1986-06-09 | Thermal head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06412B2 (en) |
-
1986
- 1986-06-09 JP JP13297286A patent/JPH06412B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62288058A (en) | 1987-12-14 |
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