CN1072566C - 热印头和采用这种热印头的打印机 - Google Patents

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Abstract

在形成有公用电极层部分以外的部位形成釉层，同时增加形成有公用电极层部分的公用电极层厚度。从而减小了公用电极层的电阻，降低了热印头的能耗，提高了打印质量。

Description

热印头和采用这种热印头的打印机
本发明涉及一种热印头和采用这种热印头的打印机。
热印头经常用于打印机、绘图机等设备中作为OA(办公自动化)设备、CAD(计算机辅助设计)设备和传真机的输出端。如图1中所示，这种热印头的基片A形成有蓄热层B，在蓄热层B上形成有加热电阻层C。加热电阻层C用来产生热量，并通过使诸如热敏纸之类的复印纸借助于压纸卷轴D与加热部分接触打印出文字、图形等，并将其转印到复印纸E上。热印头按加热部分底下形成的蓄热层B的结构一般可分成两种类型。
如图2A和2B中所示，第一种类型的热印头包括：陶瓷基片1；玻璃釉层2，通过印制和烘烤工序在基片1的整个表面上形成，起蓄热层的作用；公用电极层3，具多个分支部分3a和一个公用部分3b，与各分支部分3a相连接，还具多个分立的电极层4，两者都是通过在釉层2上印制导电胶、烘焙导电胶并将得出的固体物质蚀刻成预定的电路图形制成的；加热电阻层5，是通过将电阻性胶印制和烘焙成一条横跨公用电极层3的分支部分3a和分立电极层4的两旁延伸的带状部分而形成的；和玻璃保护层6(图2a中未示出)，通过印制和烘焙工序形成得使其得以将上述各层覆盖住。鉴于釉层2是在基片1的整个表面上形成的，所以这种热印头叫做全表面釉化式打印头。
如图3A和3B中所示，另一种类型的热印头包括：基片7；釉层8，在基片7的一部分上通过印制和烘焙工序形成；加热电阻层9，用诸如溅射法之类的薄膜形成法或通过印制、烘焙然后再蚀刻的工序在釉层8上形成所要求的图形；公用电极层10和分立电极层11，两者均呈梳齿形；和保护层12(图3A中未示出)，由Ta2O5、SiAlON等之类制成，形成得将上述各层都覆盖住。鉴于釉层8一部分在加热电阻层9的加热部分底下形成，因而叫作部分釉化式。
另一方面，最近在资源环境问题上提出了提供节能电机和设备的要求，目前正在研究降低能耗的热印头。例如，在全表面釉化式热印头的情况，通常的作法是在公用电极层3的公用部分3b上另设导电层3b’或者不然形成厚的公用部分供装设分支部分3a之后容纳该分支部分，从而如图4所示那样增加公用电极3(公用部分3b)的厚度，这样通过减小导体的电阻值减少因电压降引起的能量损耗。
然而，如果使全表面釉化式的传统热印头的公用部分3b变厚，则公用部分3b的由此而变厚得足以提高能量效率的顶部就比加热电阻层5的顶部高。这会减小复印纸E和加热电阻层5顶部之间的接触程度，从而使打印质量因打印出来的字体模糊不匀而变坏。换句话说，要使公用部分3b足够厚有困难。
另一方面，在部分釉化式热印头的情况下，在相当于全表面式的公用部分3b的部位底下由于没有釉层8，因而在公用电极10上可以形成较厚的公用部分，从而在某种程度上可以解决上述问题。但这一下在形成分立电极层11时在蚀刻的过程中部分釉化式热印头可能会使掩模从台阶部分滑出，因为台阶部分是在基片7上分立电极层11侧釉层8的端部8a处形成的。掩模如此滑出其就位的位置会改变形成有极精细图形的分立电极层11的宽度，而且使毗邻的离散电极层11可能彼此接触而短路。不然的话，分立电极的宽度可能变小，因而使导体电阻增加，从而降低加热电阻层9借助于分立电极层11而生热的热量值。
本发明的目的是提供一种设计得可以减小能耗、提高打印质量从而解决上述问题的热印头，具体作法是在形成有公用电极层部分以外的部位形成釉层，并增加形成有公用电极层部分的公用电极层的厚度。
为达到上述目的，本发明的一种热印头，包括：
一个基片；
一个形成在所述基片上的基本上平的釉层，其中有一部分没有釉层形成；
一个形成在所述釉层上的加热电阻层，它与所述没有釉层的部分是分开的；
一个公用电极层，它具有在基本上平的釉层上形成的一部分，连接至所述加热电阻层，并具有一部分延伸至所述没有釉层形成的部分，所述公用电极层的所述延伸至没有釉层形成的部分的部分的厚度大于所述公用电极层的与所述加热电阻层相连接的部分的厚度并且是连续的，但具有一个低于所述加热电阻层的顶表面的水平的顶表面；
一个保护层，它延伸在所述加热电阻层和所述公用电极层之上，并且具有一个顶表面，此顶表面的水平在所述公用电极层之上，而所述公用电极层低于位于所述加热电阻层之上的所述保护层的顶表面，此结构包括其中在包括所述公用电极层的结构之上延伸的加热电阻层，从而确保与打印纸的无阻接触；和
多个分立电极层，形成在所述与所述加热电阻层相连接的基本上平的釉层上，并且从所述公用电极层延伸至一个与其相对的侧面。
图1是借助于压纸卷轴将诸如热敏纸之类的复印纸压到热印头打印文字的热印头主要部分的剖视图。
图2A和2B是传统的全表面釉化式热印头主要部分的透视图和剖视图。
图3A和3B是传统的部分釉化式热印头主要部分的透视图和剖视图。
图4是传统的全表面釉化式的热印头在公用电极层的公用部分加厚时主要部分的透视图。
图5是图4用以打印文字的热印头主要部分的剖视图。
图6是本发明实施例的热印头主要部分的透视图和剖视图。
图7是本发明另一个实施例的热印头主要部分的剖视图。
下面详细说明本发明构成其主要特点的一个实施例。但本发明并不局限于该实施例的下述各方面。
图6是本发明热印头的透视图，图6B为相应的剖视图。在图6A和6B中，标号21表示基片；22釉层；23公用电极层；24离散电极层；25加热电阻层；26保护层。图6A中没有画出保护层26。
釉层22是这样形成的：将玻璃胶印制在例如氧化铝制成的矩形绝缘陶瓷基片21上，然后将玻璃胶烘焙得使无釉层的带状部分21a可以沿基片21的一侧边形成。虽在此情况下，无釉层的部分21a是沿基片21的侧边形成的，但它并非要在该位置形成不可，还可以在基片21大约中间的位置形成。
此外，公用电极23和多层分立电极层24是通过在基片21上形成的釉层22上印制导电胶，再烘焙导电胶和蚀刻固体物质形成的。公用电极层23有多个分支部分23a和一个公用部分23b。公用部分23b是在无釉层形成的带状部分21a上形成的，多个分支部分23a则形成得使其象梳齿似的从公用部分23b延伸开。公用电极层23的分支部分23a和离散电极层24各自的端部分别在横向侧位置交替配置。此外，在无釉层形成的带状部分21a上另外敷设导电层23b’，从而加厚公用电极层23的公用部分23b。鉴于分立电极层24是在基本上平面的釉层22上形成的，因而进一步避免各毗邻的分立电极层24在掩模移动时(例如在蚀刻时或导体因其宽度变小以致其电阻增加得过大时)彼此相互接触。
接着，印制和烘焙阻性胶，使其基本上平行于无釉层形成的带状部分21a，由此形成加热电阻层25，使其横跨公用电极23的分支部分23a和分立电极层24各自的前端两旁。此外，保护层26是通过在基片21上形成的加热电阻层25上印制玻璃胶再将玻璃胶烘焙形成的。
虽然在本发明的上述实施例中，公用电极层23和离散电极层24是在加热电阻层底下形成的，但它们也可以在加热电阻层25上形成。虽然在本发明的上述实施例中，公用电极23的分支部分23a和离散电极层24各自的前端是分别在其横向侧位置交替配置，但它们也可以彼此对置着，其间间隔预定间距。在此情况下，公用电极层23’也可以取无分支部分23a’的带形。
虽然上面是就各层按上述实施例那样用印制和烘焙的方法形成的所谓厚膜式热印头进行说明的，但本发明也适用于用溅射法之类的方法制造的所谓薄膜式热印头。
上面说过，按照本发明，由于公用电极层的厚度可以增加到至少为无釉层形成的带形部分中釉层的厚度，因而公用电极层可以在原有厚度的基础上进一步加厚。这样，既减小了公用电极层的导体电阻值，而且也减小了使加热电阻层产生热所需要的能量，从而可提高能量的利用率。此外，由于公用电极层的导体电阻值减小了，因而加热电阻层所需的输入能量均化了，而且最大限度地减小了加热电阻层发热量各部分(点)的变化。因此可以使印制过程稳定下来。
鉴于公用电极层在无釉层的带状部分制成厚厚的一层，因而即使公用电极层的厚度在釉层厚度的范围内，公用电极层的顶部也可以使其低于加热电阻层的相应部分。当例如在传真机中将文字打印在打印机压纸卷轴对面的热敏纸上时，加热电阻层与热敏纸之间的接触力永远不会减小。这样就可以打印出优质的打印图面。
按照本发明，由于能量的利用率得到改善，因而除了能大大地均化加热电阻层各点的发热量外还能降低能耗，从而提高打印质量。

Claims (9)

1.一种热印头，包括：
一个基片；
一个形成在所述基片上的基本上平的釉层，其中有一部分没有釉层形成；
一个形成在所述釉层上的加热电阻层，它与所述没有釉层的部分是分开的；
一个公用电极层，它具有在基本上平的釉层上形成的一部分，连接至所述加热电阻层，并具有一部分延伸至所述没有釉层形成的部分，所述公用电极层的所述延伸至没有釉层形成的部分的部分的厚度大于所述公用电极层的与所述加热电阻层相连接的部分的厚度并且是连续的，但具有一个低于所述加热电阻层的顶表面的水平的顶表面；
一个保护层，它延伸在所述加热电阻层和所述公用电极层之上，并且具有一个顶表面，此顶表面的水平在所述公用电极层之上，而所述公用电极层低于位于所述加热电阻层之上的所述保护层的顶表面，此结构包括其中在包括所述公用电极层的结构之上延伸的加热电阻层，从而确保与打印纸的无阻接触；和
多个分立电极层，形成在所述与所述加热电阻层相连接的基本上平的釉层上，并且从所述公用电极层延伸至一个与其相对的侧面。
2.根据权利要求1所述的热印头，其特征在于，所述连接至所述加热电阻层的所述公用电极层的部分包括多个分支部分，并且所述延伸至所述没有釉层形成的部分的部分是一个用于连接所述多个分支部分的公用部分。
3.根据权利要求1所述的热印头，其特征在于，所述加热电阻层的顶部设置得高于所述公用电极层的顶部。
4.根据权利要求2所述的热印头，其特征在于，所述加热电阻层的顶部设置得高于所述公用电极层的顶部。
5.根据权利要求2所述的热印头，其特征在于，所述公用电极层的所述多个分支部分和所述各分立电极层都设置在所述加热电阻层的底下。
6.根据权利要求2所述的热印头，其特征在于，所述公用电极层的所述多个分支部分和所述各分立电极层都形成在所述加热电阻层上。
7.根据权利要求2的所述的热印头，其特征在于，所述公用电极层的所述分支部分与所述多个分立电极层交替地配置。
8.根据权利要求2所述的热印头，其特征在于，所述公用电极层的所述分支部分和所述分立电极层以一个其间预定的间隔而彼此相对地配置。
9.一种打印机，包括一个热印头，所述热印头包括：
一个基片；
一个形成在所述基片上的基本上平的釉层，其中有一部分没有釉层形成；
一个形成在所述釉层上的加热电阻层，它与所述没有釉层的部分是分开的；
一个公用电极层，它具有在基本上平的釉层上形成的分支部分，连接至所述加热电阻层，并具有一部分延伸至所述没有釉层形成的部分，所述公用电极层的所述延伸至没有釉层形成的部分的部分的厚度大于所述公用电极层的与所述加热电阻层相连接的分支部分的厚度并且是连续的，但具有一个低于所述加热电阻层的顶表面的水平的顶表面；
一个保护层，它延伸在所述加热电阻层和所述公用电极层之上，并且具有一个顶表面，此顶表面的水平在所述公用电极层之上，而所述公用电极层低于位于所述加热电阻层之上的所述保护层的顶表面，此结构包括其中在包括所述公用电极层的结构之上延伸的加热电阻层，从而确保与打印纸的无阻接触；
多个分立电极层，形成在所述与所述加热电阻层相连接的基本上平的釉层上，并且从所述公用电极层延伸至一个与其相对的侧；和
一个压纸卷轴，与所述热印头相对地安置。
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