CN100553989C - 热打印头 - Google Patents

Abstract

本发明的热打印头(A)包括：设置在基板(1)上的发热电阻(5)、用于向发热电阻(5)通电的电极(3)、以及覆盖发热电阻(5)和电极(3)的保护膜(6)。保护膜(6)表面粗糙度的十点平均粗糙度在0.2μm以上。

Description

热打印头

技术领域

本发明涉及用作热打印机的构成部件的热打印头。

背景技术

图6是表示用作热打印机构成部件的热打印头的现有例的图(例如，参照专利文献1)。图中表示的热打印头B，在绝缘性的基板91上，形成有由玻璃等构成的瓷釉层92。在瓷釉层92上，形成有电极93和发热电阻95。在发热电阻95和电极93上，形成有以玻璃材料为主要成分的保护膜96，覆盖在上面。在面对发热电阻95的位置上，设置有滚轴(platen roller)P。

在使用该热打印头的打印处理时，使作为打印介质一个例子的热敏记录纸S处于用滚轴P按压在保护膜96上的状态，使热敏记录纸S沿副扫描方向(图6中的左右方向)移动。此时，在发热电阻95中产生的热，通过保护膜96传递到热敏记录纸S，产生颜色，完成打印。

可是，在使用热打印头的打印处理中，有时产生称为所谓的粘附的现象。所谓粘附现象是热敏记录纸粘附在保护膜的表面，输送热敏记录纸变得不规则的现象。一旦产生该粘附现象，有时存在热敏记录纸上产生白色条纹等的打印质量差的情况。

作为抑制产生这种粘附现象的方法，可以考虑降低因热敏记录纸和保护膜的滑动造成的摩擦阻力。在具有图6所示结构的现有的热打印头中，使保护膜96的表面平滑，例如使保护膜96表面粗糙度的十点平均粗糙度Rz(JIS B 0601)大约在0.1μm以下。可是，即使在这样使保护膜96表面平滑的情况下，有时也产生粘附现象。

为了降低因热敏记录纸和保护膜的滑动造成的摩擦阻力，可以考虑以下所示的热打印头的结构。即，该热打印头的保护膜为由以覆盖发热电阻和电极的方式形成的绝缘层、以及以覆盖该绝缘层的方式形成的导电层的双层构造构成(例如，参照专利文献2)。按照这样的结构，通过导电层，能够使保护膜表面和热敏记录纸的接触摩擦而产生的静电有效地跑掉。由此，可以抑制因静电产生的热敏记录纸附着在保护膜表面。但即使是在该热打印头的结构中，也不能实现完全抑制粘附现象的产生。

作为抑制产生粘附现象的方法，也可以考虑降低使热敏记录纸按压在保护膜上的力的方法。可是，如果采用此方法，不能充分进行向热敏记录纸的热传导，会导致打印质量降低的不利情况。

专利文献1：日本专利特开平7-186429号公报

专利文献2：日本专利特开2001-47652号公报

发明内容

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种可以抑制发生粘附现象，提高打印质量的热打印头。

本发明提供的热打印头包括：设置在基板上的发热电阻、用于向上述发热电阻通电的电极、以及覆盖上述发热电阻和电极的保护膜。其特征在于：上述保护膜表面粗糙度的十点平均粗糙度在0.2μm以上。

优选上述保护膜由在上述发热电阻和电极上形成的第一层、以及在上述第一层上形成的第二层构成。

优选上述第二层为多孔状，上述第一层为非多孔状。

优选上述第二层具有导电性，上述第一层具有电绝缘性。

附图说明

图1是表示本发明的热打印头的一例的主要部分的平面示意图。

图2是图1的II-II截面图。

图3是本发明的热打印头的保护膜表面的显微镜照片。

图4是现有的热打印头的保护膜表面的显微镜照片。

图5是表示保护膜表面粗糙度与打印长度的关系的曲线。

图6是表示现有的热打印头的主要部分的截面图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施例进行具体说明。

图1和图2表示本发明的热打印头的一例。本实施例的热打印头A包括：基板1、瓷釉层2、共用电极3、多个单独电极4、发热电阻5和保护膜6。此外，在图1中省略了保护膜6的记载。

基板1具有绝缘性，例如为氧化铝陶瓷制。通过玻璃糊剂的印刷、烧制，在基板1的大体整个表面上形成瓷釉层2。瓷釉层2起到作为蓄热层的作用。瓷釉层2的形成有共用电极3和单独电极4等的表面是光滑的，起到提高与共用电极3等的附着力的作用。

共用电极3具有多个梳形齿状突出的延伸部3a。多个单独电极4以其一端插入到相邻的延伸部3a之间的方式排列、设置。各单独电极4的另一端成为连接用的垫片4a，这些连接用的垫片4a分别与图外的驱动IC的输出垫片成导通状态。共用电极3和单独电极4例如通过印刷、烧制树脂酸金(resinate Au)糊剂而形成。

发热电阻5以连续跨过多个延伸部3a和多个单独电极4的方式，设置成沿基板1的一定方向延伸的一定宽度的带状。发热电阻5例如通过印刷、烧制氧化钌糊剂而形成。在该热打印头A中，其结构为：如果用图外的驱动IC有选择地给单独电极4通电，由发热电阻5中相互邻接的延伸部3a夹持的区域50(例如，该图中用交叉影线表示的部分)发热，形成一个发热点。

保护膜6以覆盖共用电极3、单独电极4和发热电阻5的表面的方式设置。如图2所示，保护膜6由具有电绝缘性的第一层6A和具有导电性的第二层6B构成。第一层6A通过印刷、烧制由SiO₂、B₂O₃和PbO等构成的玻璃糊剂而形成。第二层6B是以覆盖第一层6A的方式形成多孔层，其表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz表示在0.2μm以上。

第二层6B例如经过以下工序形成。

首先，通过将导电性玻璃糊剂印刷在第一层6A上，形成导电性玻璃糊剂层，此后，在低于该玻璃成分软化点的温度下，烧制该导电性玻璃糊剂层。导电性玻璃糊剂向以SiO₂、ZnO和CaO为主要成分的玻璃糊剂中混入电阻糊剂。电阻糊剂是向由PbO、SiO₂和B₂O₃等构成的玻璃中，添加粒径为0.001～1μm的氧化钌颗粒。导电性玻璃糊剂中的氧化钌的添加量，以重量％比例表示为0.3～30wt％。

优选玻璃糊剂和电阻糊剂的软化点高于第一层6A的软化点(上述的SiO₂-B₂O₃-PbO的情况下为680℃)。玻璃糊剂的软化点为785℃。电阻糊剂的软化点为865℃。

另一方面，导电性玻璃糊剂的烧制温度为760℃。由于该烧制温度(760℃)低于玻璃糊剂和电阻糊剂的软化点，所以导电性玻璃糊剂层的玻璃成分没有流动，在氧化钌的周围产生气泡的痕迹，这就成为空隙部。结果，第二层6B成为多孔状。此外，由于第一层6A的软化点温度(680℃)低于第二层6B的烧制温度(760℃)，所以在烧制第二层6B时，第一层6A软化，提高了与第二层6B的粘合性。

图3是将经过上述工序形成的第二层6B的表面放大1500倍，拍摄的显微镜照片。如该图所示，第二层6B成为具有大量空隙部的多孔状。这些空隙部不规则排列，分散在第二层6B的全域。此外，各空隙部的形状是不定形的。因此，第二层6B的纵截面的表面为凹凸状。因此，假设即使在为了整理第二层6B的表面，实施研磨的情况下，第二层6B的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz表示在0.2μm以上。上述工序是用于形成第二层6B的一个例子，一旦变更导电性玻璃糊剂的烧制温度等条件，在第二层6B上形成的空隙部的尺寸等发生变化，第二层6B的表面粗糙度也改变。

图4是现有的热打印头中的保护膜表面的显微镜照片，倍数与图3相同。如该图所示，保护膜的表面平滑，其表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz表示在0.1μm以下。在使用这种保护膜进行打印处理的情况下，有时导致产生上述的粘附现象、产生白色条纹等打印质量差的情况。本发明人着眼于保护膜的表面粗糙度与发生粘附现象程度的关系，进行努力研究，结果发现保护膜的表面粗糙度以十点平均粗糙度Rz表示在0.2μm以上时，能够有效地抑制产生粘附现象。即，清楚与现有的结构相反，如果使保护膜的表面粗糙，使热敏记录纸和保护膜的接触面积减小，可抑制产生粘附现象。

下面，根据本发明人进行的实验，对这一点进行说明。

准备多个保护膜的表面粗糙度不同的热打印头，评价用它们在热敏记录纸上打印的图像质量。实验中使用的热打印头的保护膜，通过变更氧化钌的粒径和保护膜的烧制温度等条件，使其表面粗糙度不同。如果使保护膜的烧制温度高于导电性玻璃糊剂的烧制温度，保护膜则为非多孔状，得到相当于现有技术结构的热打印头。

保护膜以外的条件各样品都相同。该实验使用株式会社Ricoh制的热敏记录纸(型号135LAB)，在气温约为34℃、湿度约为90％的条件下进行。

图5是表示各热打印头的保护膜表面粗糙度与打印长度关系的曲线。所谓打印长度是根据规定的打印数据，在热敏记录纸上进行打印处理时副扫描方向打印部分的长度。一旦产生粘附现象，由于热敏记录纸的输送处于暂时停止的状态，所以在打印相同打印数据时的打印长度，比没有发生粘附现象的情况短。因此，能够根据打印长度评价是否发生了粘附现象。

从该图可知，保护膜的表面粗糙度Rz在小于0.2μm的情况下的打印长度，明显比0.2μm以上的情况下的打印长度短。由此，可以理解为表面粗糙度Rz在0.2μm以上情况下，可以抑制粘附现象，打印的质量良好。此外，在使用现在市售的其他多种热敏记录纸进行实验的情况下，也是表面粗糙度Rz在0.2μm以上时，可以抑制粘附现象，得到与使用上述热敏记录纸的情况相同的结果。

如上所述，保护膜6具有层叠第一层6A作为下层、层叠第二层6B作为上层的双层构造。对于第一层6A，适当地发挥确保对共用电极3、单独电极4和发热电阻5的绝缘性和耐水性的、作为保护膜的原本的功能。另一方面，如上所述，对于第二层6B，可以形成多孔状，结果，容易使第二层6B的表面成为一定程度以上的表面粗糙度。

此外，由于第二层6B为多孔状，所以即使因与热敏记录纸的滑动产生一定摩擦损耗，也具有一定程度以上的表面粗糙度，能够适当保持抑制粘附现象的效果。并且，第一层6A有电绝缘性，第二层6B有导电性，所以可以防止因第二层6B与热敏记录纸之间的摩擦而带电，可以抑制因带电造成的对热敏记录纸的输送产生障碍。

本发明人除了上述的实验外，还对包括由添加有无机氧化物的一层构成的绝缘性保护膜的热打印头进行了实验。在该实验中，通过变更无机氧化物的添加比率和保护膜的烧制温度等条件，使保护膜的表面粗糙度不同。根据该实验，在保护膜是一层的情况下，表面粗糙度Rz在0.2μm以上时，也能够抑制粘附现象，得到与由上述的两层构成的保护膜相同的结果。由此，即使在保护膜是一层的情况下，采用使保护膜表面形成一定程度以上的粗糙度的简便方法，能够有效地抑制粘附现象的产生。此外，没有必要为了抑制粘附现象的产生，降低将热敏记录纸按压在保护膜上的力，能够提高打印的质量。

本发明不限于上述的实施方式的内容。本发明的热打印头的各部分的具体结构，在不脱离发明思想的范围内可以自由地进行各种设计变更。

例如，保护膜的表面也可以不是多孔状。此外，作为保护膜，也可以不是由绝缘性的层和导电性的层构成的双层结构，可以是由一层构成的绝缘性保护膜。总而言之，只要保护膜的表面粗糙度Rz在0.2μm以上，保护膜的层叠状态和组成成分以什么方式均可。

本发明适合在对热敏记录纸打印的情况下使用，但也可以在用热敏型的油墨带，在非热敏型的记录纸上打印的情况下使用。

本发明的瓷釉层不限于平面形状，也可以是包括具有隆起部分的瓷釉层型的热打印头。上述的热打印头也不管其种类是薄膜型还是厚膜型。

Claims (2)

1.一种热打印头，其包括：设置在基板上的发热电阻、用于向所述发热电阻通电的电极、以及覆盖所述发热电阻和电极的保护膜，其特征在于：

所述保护膜表面粗糙度的十点平均粗糙度在0.2μm以上，

所述保护膜由在所述发热电阻和电极上形成的第一层、以及在所述第一层上形成的第二层构成，

所述第二层为多孔状，所述第一层为非多孔状。

2.如权利要求1所述的热打印头，其特征在于：

所述第二层具有导电性，所述第一层具有电绝缘性。

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