CN1194864C

CN1194864C - 热敏头

Info

Publication number: CN1194864C
Application number: CN02152258.8A
Authority: CN
Inventors: 小林浩
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2003165240A; CN1424199A; US6719407B2; US20030103113A1

Abstract

一种热敏头，包括在基板的表面上形成的保温层、在该保温层上面形成的多个发热元件、向这些发热元件供电的独立电极和公共电极、以及覆盖所述发热元件、所述独立电极和公共电极的上面的保护层；使所述保温层的表面具有部分凸出的凸部，并在该凸部的表面上设置所述发热元件，同时所述凸部的两侧具有与所述基板平行的平坦面，所述凸部的表面设有所述发热元件；所述凸部的与所述发热元件排列方向垂直的方向上的截面形状为向第一面侧倾斜的倾斜面，同时还与所述倾斜面连接形成平坦面，而第二面侧是具有与所述凸部的顶部大致相同高度的平坦形状，在所述第一面侧的表面形成所述公共电极，在所述第二面侧的表面形成所述独立电极。

Description

热敏头

技术领域

本发明涉及一种用于热敏打印机的热敏头，特别是涉及一种可以防止因粘附灰尘等而使打印质量降低的热敏头。

背景技术

一般，作为安装在热敏打印机上的打印头的热敏头，是将由发热电阻构成的多个发热元件在基板上排成一列配置，并根据打印信息有选择地使各发热元件通电发热，从而使色带上的墨水溶化，在普通纸或者OHP纸等上面热转印，或者在热敏打印纸上彩色打印，在各种记录介质上进行打印的。

这种现有的热敏头，一般，如图3所示，在散热性基板11上面形成保温层12，在该保温层12上面，在基板11右侧端部的一端部11a附近，以给定高度形成凸出的凸部12b。

另外，在包含凸部12b的保温层12上面，叠层形成有发热电阻体13，而在该发热电阻体13的左右，形成有向发热电阻体13提供电能的公共电极14和独立电极15。

在上述发热电阻体13的公共电极14和独立电极15所夹持的部分，排列成点阵状，形成多个发热元件13a

另外，在发热元件13a、公共电极14和独立电极15的上面叠层形成有防止发热元件13a和各电极14、15氧化与磨损的保护层(图中未画出)。

另外，如图4所示，在凸部12b的图中左侧靠近基板11的另一端部11b，配置有与公共电极14和独立电极15连接的驱动IC。

另外，从基板11的另一端部11b，引出由FPC(可挠性基板)等所构成的端子部17。

这种现有的热敏头，是通过将基板11安装在打印头安装台(图中未画出)上，并在装入热敏打印机中进行打印时，使打印头安装台转动，将热敏头接触在压纸滚筒(图中未画出)上，从而使发热元件13a可以接触在例如色带18上的。

当安装有上述那样的现有的热敏头的打印机是热敏打印机时，使热敏头11下降，从而使发热元件13a接触色带18，同时使热敏头11沿箭头A方向移动。

然后，根据打印信息，通过有选择地使发热元件13a发热，加热色带18，从而将色带18上的墨水转印在打印用纸19上，实现在打印用纸19上打印文字和图像等。

另外，在线方式热敏打印机中，不让热敏头移动，而使色带18和打印用纸19在箭头B方向上移动，也可实现在打印用纸19进行打印。

但是，现有的热敏头，在保温层12的表面上给定高度的凸部12b的图中左右的坡脚部分形成有凹陷12c、12d。

因此，当降下的热敏头11一边在箭头A方向上移动，一边向处在压纸滚筒(图中未画出)的位置上的打印用纸19转印色带18的墨水进行打印时，在发热元件13a的图中左侧，因在箭头A的移动方向上的凸部12b会在上流侧的凹陷12c中，容易滞留粘附在色带18上微小灰尘等异物。

当发生这种在发热元件13a的图中左侧的凹陷12c中滞留了灰尘等异物的情况时，受到该灰尘的影响，会在打印用纸19上所打印的图像留下白线条，而造成打印质量降低。

另外，当热敏头11不移动，而使色带18和打印用纸19在箭头B方向上移动进行打印时，也会在发热元件13a的图中左侧的凹陷12c中滞留了灰尘等异物。

发明内容

本发明正是针对上述问题而提出的，其目的在于提供一种在打印时在形成保温层的部分不会滞留灰尘等异物、可以进行高质量打印的热敏头。作为解决上述课题的第1方法，本发明的热敏头，包括在基板的表面上形成的保温层、在该保温层上面形成的多个发热元件、向这些发热元件供电的独立电极和公共电极、以及至少覆盖所述发热元件及所述独立电极和公共电极的上面的保护层；使所述保温层的表面具有部分凸出的凸部，并在该凸部的表面上设置所述发热元件，同时所述凸部的两侧具有与所述基板平行的平坦面，所述凸部的表面设有所述发热元件，两面侧分别形成所述独立电极和公共电极；所述凸部的与所述发热元件排列方向垂直的方向上的截面形状为向第一面侧倾斜的倾斜面，同时还与所述倾斜面连接形成平坦面，而第二面侧是具有与所述凸部的顶部大致相同高度的平坦形状，在所述第一面侧的表面形成所述公共电极，在所述第二面侧的表面形成所述独立电极。

这样公共电极形成在第一面侧的平坦面上，便于形成高度对齐的公共电极，而且使公共电极形成在第一面侧的平坦面上的工艺过程简单化。

作为解决上述课题的第2方法，所述凸部距所述一面侧的高度在5～50μm的范围内。

根据本发明的另一方面，提供一种热敏头，包括在基板的表面上形成的保温层、在该保温层上面形成的多个发热元件、向这些发热元件供电的独立电极和公共电极、以及覆盖所述发热元件、所述独立电极和公共电极的上面的保护层；使所述保温层的表面具有部分凸出的凸部，并在该凸部的表面上设置所述发热元件，同时所述凸部的两侧具有与所述基板平行的平坦面，所述凸部的表面设有所述发热元件，两面侧分别形成所述独立电极和公共电极；所述第二面侧的平坦部与所述凸部的顶部的尺寸差(J)、比所述第一面侧的平坦部与所述凸部的顶部的尺寸差(H)小，并且在5μm以内。

附图说明

图1是有关本发明的热敏头的主要部位剖面图。

图2是说明本发明的热敏头的打印动作的略图。

图3是现有的热敏头的主要部位剖面图。

图4是说明现有的热敏头的打印动作的略图。

具体实施方案

以下参照附图详细说明本发明的热敏头。图1是有关本发明的热敏头的主要部位剖面图，图2是说明本发明的热敏头的打印动作的略图。

首先，本发明的热敏头，如图1所示，配置散热性良好的基板1，在该基板1上面形成保温性良好的釉等构成的保温层2。

该保温层2通过光刻2技术，使表面局部凸出从而形成凸部2a。该凸部2a，在与后述发热元件3a的排列方向垂直方向上的截面形状，形成为向图中右侧的一面侧2b的倾斜面2c，并使一面侧2b比凸部2a的左侧的另一面侧2d要低。

并且，通过倾斜面2c，凸部2a形成从另一面侧2d到一面侧2b为缓缓倾斜的形状。因此，保温层2因倾斜面2c的存在，其截面形状形成阶差。

另外，凸部2a的另一面侧2d，是和凸部2a具有大致相同高度的平坦状。

上述凸部2a形成在基板1的图中右端部的一端部1a附近。另外，凸部2a，距一面侧2b的高度H在5～50μm的范围内。

另外，在保温层2的上面，通过溅射等方法叠层形成由Ta-N或Ta-SiO₂等构成的发热电阻体3。

另外，在发热电阻体3的上面，利用Al、Cu、Au等的溅射技术以及光刻技术，在倾斜面2c上叠层形成向发热电阻体3供给电能的公共电极4，并在另一面侧2d上形成独立电极5。

并且，发热电阻体3被各电极4、5所夹的部分，排列成点阵状从而形成多个发热元件3a。

在上述发热电阻体3和公共电极4、独立电极5的上面，为防止发热电阻体3、以及公共电极4、独立电极5的氧化和磨损，通过溅射等方法覆盖形成具有给定厚度的、抗氧化性能和耐磨损性能优异的、由Si-O-N、SiAlON等硬质陶瓷构成的保护层6。

另外，如图2所示，在发热元件3a的左侧，靠近基板1的另一端部1b的保温层2上，配置有与公共电极4和独立电极5连接的驱动IC7。

上述驱动IC7，例如控制向多个发热元件3a供给的脉冲电压，控制发热元件3a的发热量。

另外，从基板1的另一端部1b侧的保温层2上引出与驱动IC7的端子部连接的FPC(可挠性基板)等构成的外部端子部8。

这样的本发明的热敏头，安装在散热性能良好的打印头安装台(图中未画出)等上，在打印中，积蓄在保温层2中的热可以通过基板1散热。

另外，打印头安装台，由打印机侧的托架(图中未画出)支撑，可以转动。采用本发明的热敏头的打印机，在热转印打印时，通过使打印头安装台转动，降下热敏头，使发热元件3a可以接触在色带9上。

并且，在降下热敏头1的状态下，使托架(图中未画出)移动，使热敏头在箭头C方向上移动，同时通过根据打印信息选择发热元件3a通电，使发热元件3a产生焦耳热。

通过该发热元件3a所产生的热，对色带9选择性加热，转印色带9上的墨水(图中未画出)，在处在压纸滚筒(图中未画出)的位置上的打印用纸10上打印出文字或者图像。

这样打印时的热敏头1相对于打印用纸9的接触角度α，设定在1～30度的范围内。

并且，保温层2的凸部2a的顶部和另一面侧2d，因大致为相同高度，因此不存在现有的热敏头11那样的凹陷12c。

为此，降下的热敏头，在箭头C方向上移动时，即使色带9的表面上有灰尘等异物存在，但因该异物可以越过发热元件3a，所以异物也不会停滞在热敏头1的特定的地方。

另外，通过将热敏头1相对于打印用纸9的接触角度α设定在1～30度的范围内，可以使在缓缓倾斜的倾斜面2c上形成的发热部3a，有效地接触色带9或者热敏纸(图中未画出)，从而可以使热敏头1的接触负荷集中施加在发热部3a上。因此，可以进行高质量的打印。

另外，当热敏头为线打印头时，例如不使热敏头移动，而使色带9和打印用纸10在箭头D方向上移动，在打印用纸10上打印文字等图像。

或者，对于直接热敏打印机，通过使发热元件4a直接接触在热敏纸(图中未画出)上，使热敏纸发色，可以进行打印。

另外，如图3所示，作为本发明的其它实施例，一面侧2b距凸部2a的高度如前所述为尺寸H，并且可以是以比一面侧2b距凸部2a的高度H低的尺寸J形成另一面侧2d距凸部2a的高度。所述另一面侧2d距凸部2a的高度尺寸J比一面侧2b距凸部2a的高度尺寸H低，并在5μm的范围以内为好。

本发明的热敏头的凸部，因与发热元件排列方向垂直的截面形状形成为向一面侧倾斜的倾斜面，并且另一面侧是与凸部的顶部大致相同高度的平坦形状，所以在打印时即使存在细微灰尘等异物，该异物也不会滞留在另一面侧上。

为此，不会发生因异物的影响所引起的白线的情况发生，从而可以进行高质量的图像打印。

另外，由于凸部的顶部距一面侧的高度尺寸H在5～50μm的范围内，所以可以防止在另一面侧的坡脚部上滞留灰尘等异物的情况。

另外，由于是在一面侧上形成公共电极，而在平坦的另一面侧上形成独立电极，所以可以提高图形形状的精度，实现精细的图形。因此，可以加工成高分辨率的热敏头。

Claims

1.一种热敏头，包括在基板的表面上形成的保温层、在该保温层上面形成的多个发热元件、向这些发热元件供电的独立电极和公共电极、以及覆盖所述发热元件、所述独立电极和公共电极的上面的保护层；其特征是：

使所述保温层的表面具有部分凸出的凸部，并在该凸部的表面上设置所述发热元件，同时所述凸部的两侧具有与所述基板平行的平坦面，所述凸部的表面设有所述发热元件，两面侧分别形成所述独立电极和公共电极；

所述凸部的与所述发热元件排列方向垂直的方向上的截面形状为向第一面侧倾斜的倾斜面，同时还与所述倾斜面连接形成平坦面，而第二面侧是具有与所述凸部的顶部大致相同高度的平坦形状，在所述第一面侧的表面形成所述公共电极，在所述第二面侧的表面形成所述独立电极。

2.根据权利要求1所述的热敏头，其特征是所述凸部距所述第一面侧的高度在5～50μm的范围内。

3.一种热敏头，包括在基板的表面上形成的保温层、在该保温层上面形成的多个发热元件、向这些发热元件供电的独立电极和公共电极、以及覆盖所述发热元件、所述独立电极和公共电极的上面的保护层；其特征是：

所述第二面侧的平坦部与所述凸部的顶部的尺寸差(J)、比所述第一面侧的平坦部与所述凸部的顶部的尺寸差(H)小，并且在5μm以内。