JP2001047652A - サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents
サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法Info
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49082—Resistor making
- Y10T29/49083—Heater type
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護膜の機械的及び電気的な耐久性を維持し
ながら、発色効率を向上させることができるサーマルヘ
ッドを提供する。 【解決手段】 セラミック基板１上に個別電極３、共通
電極４、発熱体５を配置し、発熱体５上に絶縁性保護膜
６ａを形成し、さらに絶縁性保護膜６ａ上に絶縁性保護
膜６ａよりも熱伝導性の高い導電性保護膜７を形成し
て、導電性保護膜７と共通電極４とを電気的に接続す
る。感熱紙８との接点である保護膜が導電性保護膜７で
形成され、且つ共通電極に接続されているため、感熱紙
との摩擦帯電による静電気の影響を防止できる。感熱紙
８との接点である導電性保護膜の温度が発色に寄与する
温度を維持しながら低く平均化できるので、プラテンロ
ーラ９に押圧されながら搬送される感熱紙との摩擦によ
る劣化を防止し耐摩耗性が向上する。
ながら、発色効率を向上させることができるサーマルヘ
ッドを提供する。 【解決手段】 セラミック基板１上に個別電極３、共通
電極４、発熱体５を配置し、発熱体５上に絶縁性保護膜
６ａを形成し、さらに絶縁性保護膜６ａ上に絶縁性保護
膜６ａよりも熱伝導性の高い導電性保護膜７を形成し
て、導電性保護膜７と共通電極４とを電気的に接続す
る。感熱紙８との接点である保護膜が導電性保護膜７で
形成され、且つ共通電極に接続されているため、感熱紙
との摩擦帯電による静電気の影響を防止できる。感熱紙
８との接点である導電性保護膜の温度が発色に寄与する
温度を維持しながら低く平均化できるので、プラテンロ
ーラ９に押圧されながら搬送される感熱紙との摩擦によ
る劣化を防止し耐摩耗性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーマルヘッド及
びサーマルヘッドの製造方法に関する。
びサーマルヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、従来のサーマルヘッドの一例を
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ２Ｏ３などの電気絶縁性のセラミック基板１の
上に、ガラスなどからなるアンダーグレーズ層２が形成
され、さらにその上に金（Ａｕ）などの導電性材料から
成る共通電極４及び個別電極３が形成され、さらにその
上に酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などからなる発熱体５
が形成されている。
示す部分断面図である。従来のサーマルヘッドは、アル
ミナＡｌ２Ｏ３などの電気絶縁性のセラミック基板１の
上に、ガラスなどからなるアンダーグレーズ層２が形成
され、さらにその上に金（Ａｕ）などの導電性材料から
成る共通電極４及び個別電極３が形成され、さらにその
上に酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）などからなる発熱体５
が形成されている。
【０００３】さらに、これらの上には、例えば、ＰｂＯ
−ＳｉＯ２−ＺｒＯ２系のガラス材料から成る絶縁性保
護膜６が略全面にわたって形成されている。そして、印
字媒体、例えば感熱紙８は、前記絶縁性保護膜６を通し
て発熱体５の発熱を熱伝達により発色させるために、プ
ラテンローラ９により前記絶縁性保護膜６との間で押圧
されながら搬送される。
−ＳｉＯ２−ＺｒＯ２系のガラス材料から成る絶縁性保
護膜６が略全面にわたって形成されている。そして、印
字媒体、例えば感熱紙８は、前記絶縁性保護膜６を通し
て発熱体５の発熱を熱伝達により発色させるために、プ
ラテンローラ９により前記絶縁性保護膜６との間で押圧
されながら搬送される。
【０００４】また、図１０は前記従来のサーマルヘッド
の部分平面図を表している。感熱紙などの印字媒体の発
色は、図１０に示すように、前記共通電極４と個別電極
３との間に所定の電圧を印加することにより共通電極４
から延びた共通リード電極４ａと個別電極３間に位置す
る１ドット単位の発熱体５のドット部分を発熱させるこ
とにより行われる。よって、前記絶縁性保護膜６は機械
的、電気的保護層の目的を果たしており、一定以上の機
械的強度及び電気的絶縁性が要求される。
の部分平面図を表している。感熱紙などの印字媒体の発
色は、図１０に示すように、前記共通電極４と個別電極
３との間に所定の電圧を印加することにより共通電極４
から延びた共通リード電極４ａと個別電極３間に位置す
る１ドット単位の発熱体５のドット部分を発熱させるこ
とにより行われる。よって、前記絶縁性保護膜６は機械
的、電気的保護層の目的を果たしており、一定以上の機
械的強度及び電気的絶縁性が要求される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サーマルヘッドでは、印字媒体である感熱紙よってはそ
の感熱層に含まれる顔料により、前記絶縁性保護膜６が
この感熱紙との摩擦により摩耗が顕著になり、絶縁性保
護膜６の機械的強度及び電気的絶縁性が損なわれるとい
った問題がある。
サーマルヘッドでは、印字媒体である感熱紙よってはそ
の感熱層に含まれる顔料により、前記絶縁性保護膜６が
この感熱紙との摩擦により摩耗が顕著になり、絶縁性保
護膜６の機械的強度及び電気的絶縁性が損なわれるとい
った問題がある。
【０００６】また、ラベル紙などではその紙厚が厚いの
で、サーマルヘッドとの追従性を良くするためにプラテ
ンローラ９の押圧を高く設定する傾向にある。この場
合、プラテンローラ９の押圧が高くなることで前記絶縁
性保護膜６の摩耗が促進されることになる。一方で、前
記絶縁性保護膜６の前記摩擦による耐摩耗性はサーマル
ヘッドが感熱紙８などの印字媒体に印字する際の印字比
率に大きく依存することも実験的にわかっている。
で、サーマルヘッドとの追従性を良くするためにプラテ
ンローラ９の押圧を高く設定する傾向にある。この場
合、プラテンローラ９の押圧が高くなることで前記絶縁
性保護膜６の摩耗が促進されることになる。一方で、前
記絶縁性保護膜６の前記摩擦による耐摩耗性はサーマル
ヘッドが感熱紙８などの印字媒体に印字する際の印字比
率に大きく依存することも実験的にわかっている。
【０００７】すなわち、印字比率が低い時よりも同比率
が高い時の方が摩耗量が増加する傾向にある。このこと
は、印字比率が低い時よりも高い時にサーマルヘッドが
受ける影響として、発熱体素子内の発熱時の温度分布が
中心部で一番高く、印字比率が高くなると、近傍の発熱
抵抗体素子の発熱との相乗効果により、特に連続した印
字動作を繰り返すことにより発熱によって生じた熱が蓄
熱され易くなり、前記絶縁性保護膜６の転移点近傍にま
で温度が達した結果、該絶縁性保護膜６が本来の硬度を
保持しきれなくなり摩擦などの機械的ストレスに対して
敏感に反応するようになる。よって、プラテンローラ９
により感熱紙などの印字媒体が押圧されながら前記絶縁
性保護膜６上を搬送されるために、該絶縁性保護膜６は
容易に耐摩耗性が損なわれることになる。
が高い時の方が摩耗量が増加する傾向にある。このこと
は、印字比率が低い時よりも高い時にサーマルヘッドが
受ける影響として、発熱体素子内の発熱時の温度分布が
中心部で一番高く、印字比率が高くなると、近傍の発熱
抵抗体素子の発熱との相乗効果により、特に連続した印
字動作を繰り返すことにより発熱によって生じた熱が蓄
熱され易くなり、前記絶縁性保護膜６の転移点近傍にま
で温度が達した結果、該絶縁性保護膜６が本来の硬度を
保持しきれなくなり摩擦などの機械的ストレスに対して
敏感に反応するようになる。よって、プラテンローラ９
により感熱紙などの印字媒体が押圧されながら前記絶縁
性保護膜６上を搬送されるために、該絶縁性保護膜６は
容易に耐摩耗性が損なわれることになる。
【０００８】この対策として、例えば特開平４−２１４
３６７などによりサイアロンなどの硬質膜を形成する手
法が提案されている。しかしながら、サイアロンなどの
硬質膜の場合、その生成手段がスパッタリングなどの薄
膜技術が必要であり、ターゲット材料がサイアロンなど
の硬質膜であるために所定の膜厚を得ようとした場合、
成膜時間が長くなり低コストでの実現が困難となると共
に、サイアロンなどの硬質膜を印刷技術で形成した保護
膜上に成膜する場合、該保護膜と該硬質膜との間の応力
の存在により層間剥離などの問題がある。
３６７などによりサイアロンなどの硬質膜を形成する手
法が提案されている。しかしながら、サイアロンなどの
硬質膜の場合、その生成手段がスパッタリングなどの薄
膜技術が必要であり、ターゲット材料がサイアロンなど
の硬質膜であるために所定の膜厚を得ようとした場合、
成膜時間が長くなり低コストでの実現が困難となると共
に、サイアロンなどの硬質膜を印刷技術で形成した保護
膜上に成膜する場合、該保護膜と該硬質膜との間の応力
の存在により層間剥離などの問題がある。
【０００９】また、感熱紙などの印字媒体をプラテンロ
ーラにより前記絶縁性保護膜６に押圧しながら搬送する
ために、絶縁性保護膜６に該印字媒体との摩擦帯電によ
る静電気破壊が生じ、その結果、発熱体の抵抗値異常を
招き印字不良に至るといった問題がある。
ーラにより前記絶縁性保護膜６に押圧しながら搬送する
ために、絶縁性保護膜６に該印字媒体との摩擦帯電によ
る静電気破壊が生じ、その結果、発熱体の抵抗値異常を
招き印字不良に至るといった問題がある。
【００１０】また、感熱紙に含有されるナトリウムイオ
ンＮａ＋，カリウムイオンＫ＋の影響によって前記絶縁
性保護膜６が浸食され、電気絶縁性の劣化を招く電触問
題がある。さらに、従来のサーマルヘッドでは、前記発
熱体５は印刷技術を用いて形成されているため、例え
ば、２２０μの断面方向の幅に対して、実際に発色に寄
与する幅は１５０μ程度になっている。これは、発熱体
の中心部から断面方向に離れるに従い、該発熱体の厚み
が薄くなる傾向であり、そのために、該発熱体の断面方
向の裾部では抵抗値が該中心部に対して高くなるため
に、消費電力が低く抑えれた結果によるものである。
ンＮａ＋，カリウムイオンＫ＋の影響によって前記絶縁
性保護膜６が浸食され、電気絶縁性の劣化を招く電触問
題がある。さらに、従来のサーマルヘッドでは、前記発
熱体５は印刷技術を用いて形成されているため、例え
ば、２２０μの断面方向の幅に対して、実際に発色に寄
与する幅は１５０μ程度になっている。これは、発熱体
の中心部から断面方向に離れるに従い、該発熱体の厚み
が薄くなる傾向であり、そのために、該発熱体の断面方
向の裾部では抵抗値が該中心部に対して高くなるため
に、消費電力が低く抑えれた結果によるものである。
【００１１】本発明は、前記問題点を解決するため、前
記絶縁性保護膜の機械的及び電気的な耐久性を維持しな
がら、発色効率を向上させることができるサーマルヘッ
ド及びサーマルヘッドの製造方法を提供することを目的
とする。
記絶縁性保護膜の機械的及び電気的な耐久性を維持しな
がら、発色効率を向上させることができるサーマルヘッ
ド及びサーマルヘッドの製造方法を提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、絶縁基板上に個別電極、共通電極、発熱体を配置
し、前記発熱体上に絶縁性保護膜を形成したサーマルヘ
ッドにおいて、前記絶縁性保護膜上に前記絶縁性保護膜
よりも熱伝導性の高い導電性保護膜を設け、前記導電性
保護膜と前記共通電極とを接続する。また、該サーマル
ヘッドを、前記絶縁性保護膜よりも熱伝導性の高い導電
性保護膜を前記絶縁保護膜上に形成し、前記導電性保護
膜と前記共通電極とを積層して製造する。
は、絶縁基板上に個別電極、共通電極、発熱体を配置
し、前記発熱体上に絶縁性保護膜を形成したサーマルヘ
ッドにおいて、前記絶縁性保護膜上に前記絶縁性保護膜
よりも熱伝導性の高い導電性保護膜を設け、前記導電性
保護膜と前記共通電極とを接続する。また、該サーマル
ヘッドを、前記絶縁性保護膜よりも熱伝導性の高い導電
性保護膜を前記絶縁保護膜上に形成し、前記導電性保護
膜と前記共通電極とを積層して製造する。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の
形態をを断面図示し、また、図２及び図３は本発明の実
施の形態を平面図で示している。なお、従来と変わらな
い構成要素には同一符号を付した。図１、図２及び図３
に示すように、セラミック基板１の上面にガラス製のア
ンダーグレーズ層２を形成し、金（Ａｕ）などから成る
導体層を全面に印刷及び焼成を繰り返すことにより形成
し、フォトリソグラフィにより多数本の個別電極３及び
共通電極４を、個別電極３と共通電極４より延びた共通
リード電極４ａが交互に配列するように形成する。更
に、銀（Ａｇ）等からなる導体材料を前記共通電極４に
重なるように印刷及び焼成を行い形成すると共に前記個
別電極３と共通リード電極４ａの一部を覆うように酸化
ルテニウム（ＲｕＯ２）系の金属酸化物を材料とした発
熱体５をある一定幅を持たせて印刷焼成を行い形成す
る。さらに、前記発熱体５の上面にはＰｂＯ−ＳｉＯ２
−ＺｒＯ２系のガラス材料を前記発熱体５に沿って該発
熱体５を覆うように印刷し、約８００℃で焼成して絶縁
性保護膜６ａを形成する。
〜図３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の
形態をを断面図示し、また、図２及び図３は本発明の実
施の形態を平面図で示している。なお、従来と変わらな
い構成要素には同一符号を付した。図１、図２及び図３
に示すように、セラミック基板１の上面にガラス製のア
ンダーグレーズ層２を形成し、金（Ａｕ）などから成る
導体層を全面に印刷及び焼成を繰り返すことにより形成
し、フォトリソグラフィにより多数本の個別電極３及び
共通電極４を、個別電極３と共通電極４より延びた共通
リード電極４ａが交互に配列するように形成する。更
に、銀（Ａｇ）等からなる導体材料を前記共通電極４に
重なるように印刷及び焼成を行い形成すると共に前記個
別電極３と共通リード電極４ａの一部を覆うように酸化
ルテニウム（ＲｕＯ２）系の金属酸化物を材料とした発
熱体５をある一定幅を持たせて印刷焼成を行い形成す
る。さらに、前記発熱体５の上面にはＰｂＯ−ＳｉＯ２
−ＺｒＯ２系のガラス材料を前記発熱体５に沿って該発
熱体５を覆うように印刷し、約８００℃で焼成して絶縁
性保護膜６ａを形成する。
【００１４】さらに、前記絶縁性保護膜６ａ上に、例え
ば酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、及びケイ素（Ｓｉ）や
ジルコニウム（Ｚｒ）や鉛（Ｐｂ）などの金属酸化物及
びガラスを主材料とし、シート抵抗値が０．５Ｍ〜１０
ＭΩ／□、好適には１ＭΩ／□のシート抵抗値で軟化点
が約６５０℃の導電性材料を印刷して焼成し導電性保護
膜７を形成する。そして、図３に示すように、該導電性
保護膜７の一部が発熱体５と略平行に形成された共通電
極４全体にわたる導電性保護膜部分７ａとその両端にお
いては該発熱体５と交差するように延びた共通電極部分
４ｂと導電性保護膜部分７ｂで面接触が図れるように電
気的に接続する。
ば酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、及びケイ素（Ｓｉ）や
ジルコニウム（Ｚｒ）や鉛（Ｐｂ）などの金属酸化物及
びガラスを主材料とし、シート抵抗値が０．５Ｍ〜１０
ＭΩ／□、好適には１ＭΩ／□のシート抵抗値で軟化点
が約６５０℃の導電性材料を印刷して焼成し導電性保護
膜７を形成する。そして、図３に示すように、該導電性
保護膜７の一部が発熱体５と略平行に形成された共通電
極４全体にわたる導電性保護膜部分７ａとその両端にお
いては該発熱体５と交差するように延びた共通電極部分
４ｂと導電性保護膜部分７ｂで面接触が図れるように電
気的に接続する。
【００１５】前記導電性保護膜７の形成時に、焼成温度
は直下の絶縁性保護膜６ａの焼成温度と同じ約８００℃
で行う。前記導電性保護膜７は７５０℃以下で、好適に
は６５０℃の軟化点を有する材料であれば、前記絶縁性
保護膜６ａとの密着力も良く剥離を生ずることもない導
電性保護膜を形成することが可能であることが実験的に
判っている。その結果、前記導電性保護膜７は充分な焼
結状態が確保できるとともに、直下の絶縁性保護膜６ａ
と同じ焼成温度であることにより、例えば前記発熱体５
が上層の絶縁性保護膜６ａに拡散し抵抗値異常を併発す
るといった弊害がなく製造することが可能である。
は直下の絶縁性保護膜６ａの焼成温度と同じ約８００℃
で行う。前記導電性保護膜７は７５０℃以下で、好適に
は６５０℃の軟化点を有する材料であれば、前記絶縁性
保護膜６ａとの密着力も良く剥離を生ずることもない導
電性保護膜を形成することが可能であることが実験的に
判っている。その結果、前記導電性保護膜７は充分な焼
結状態が確保できるとともに、直下の絶縁性保護膜６ａ
と同じ焼成温度であることにより、例えば前記発熱体５
が上層の絶縁性保護膜６ａに拡散し抵抗値異常を併発す
るといった弊害がなく製造することが可能である。
【００１６】また、前記絶縁性保護膜６ａは、該絶縁性
保護膜６ａの一部が発熱体５と略平行に形成された共通
電極４全体にわたる導電性保護膜部分７ａとその両端に
於いては発熱体５と交差するように延びた該共通電極部
分４ｂと導電性保護膜部分７ｂで面接触が図れ電気的に
接続されるように当該部分を開口し形成する。さらに、
最上部に形成した導電性保護膜７（図１）は感熱紙８等
の印字媒体との密着性を増すことを目的として、接触面
である発熱体４の上部に相当する前記導電性保護膜７の
当該部を含むその周辺について研磨を施している。その
結果、プラテンローラ９により押し当てられた感熱紙等
の印字媒体との密着性を維持することが可能となる。
保護膜６ａの一部が発熱体５と略平行に形成された共通
電極４全体にわたる導電性保護膜部分７ａとその両端に
於いては発熱体５と交差するように延びた該共通電極部
分４ｂと導電性保護膜部分７ｂで面接触が図れ電気的に
接続されるように当該部分を開口し形成する。さらに、
最上部に形成した導電性保護膜７（図１）は感熱紙８等
の印字媒体との密着性を増すことを目的として、接触面
である発熱体４の上部に相当する前記導電性保護膜７の
当該部を含むその周辺について研磨を施している。その
結果、プラテンローラ９により押し当てられた感熱紙等
の印字媒体との密着性を維持することが可能となる。
【００１７】なお、１ＭΩ／□のシート抵抗値の選定
は、前記絶縁性保護膜６ａが当該の材料を印刷焼成して
形成されているために生じる気泡、ピンホールなどによ
り前記発熱体５と前記導電性保護膜７とが部分的に接触
したとしても、接触によって生じる個別電極３と共通リ
ード電極４ａ間の抵抗値の変化が無視できる程度に抑え
られ発熱作用に影響を及ぼさない程度に設定する。一方
で、前記絶縁性保護膜６ａの気泡或いはピンホールによ
る上層の前記導電性保護膜７と前記発熱体５との間の電
気的なリーク防止のために絶縁性保護膜６ａを２層構造
とした場合でも上記の製法は有効である。
は、前記絶縁性保護膜６ａが当該の材料を印刷焼成して
形成されているために生じる気泡、ピンホールなどによ
り前記発熱体５と前記導電性保護膜７とが部分的に接触
したとしても、接触によって生じる個別電極３と共通リ
ード電極４ａ間の抵抗値の変化が無視できる程度に抑え
られ発熱作用に影響を及ぼさない程度に設定する。一方
で、前記絶縁性保護膜６ａの気泡或いはピンホールによ
る上層の前記導電性保護膜７と前記発熱体５との間の電
気的なリーク防止のために絶縁性保護膜６ａを２層構造
とした場合でも上記の製法は有効である。
【００１８】また、前記導電性保護膜７は、前記共通電
極４、共通電極部分４ｂと導電性保護膜の部分７ａ及び
７ｂで電気的に面接続されているため、電気的に安定で
あり、感熱紙などの印字媒体が該導電性保護膜７と摩擦
接触することにより局部的に生じる静電気を静電気発生
地点の直近の共通電極４及び共通電極部分４ｂに瞬時に
逃がすことができる。また、同時に前記共通電極４と前
記導電性保護膜７は前記発熱体５に対してシールド構造
となっているため、前記静電気は該共通電極４及び共通
電極部分４ｂと前記導電性保護膜７との間で渦電流とし
て消費されることになり、前記発熱体５は該静電気に対
して保護されることになる。
極４、共通電極部分４ｂと導電性保護膜の部分７ａ及び
７ｂで電気的に面接続されているため、電気的に安定で
あり、感熱紙などの印字媒体が該導電性保護膜７と摩擦
接触することにより局部的に生じる静電気を静電気発生
地点の直近の共通電極４及び共通電極部分４ｂに瞬時に
逃がすことができる。また、同時に前記共通電極４と前
記導電性保護膜７は前記発熱体５に対してシールド構造
となっているため、前記静電気は該共通電極４及び共通
電極部分４ｂと前記導電性保護膜７との間で渦電流とし
て消費されることになり、前記発熱体５は該静電気に対
して保護されることになる。
【００１９】以上の作用は前記共通電極４及び共通電極
部分４ｂと部分的に接続される前記導電性保護膜７ａ及
び７ｂを、図４に示すように、共通電極４が発熱体５と
略平行に延びた箇所に沿って、また、その両端に於いて
は該共通電極４が該発熱体５と交差するように延びた共
通電極部分７ｄに沿って不連続に形成しても、部分部分
に於いては面接触が図られているために有効に作用す
る。
部分４ｂと部分的に接続される前記導電性保護膜７ａ及
び７ｂを、図４に示すように、共通電極４が発熱体５と
略平行に延びた箇所に沿って、また、その両端に於いて
は該共通電極４が該発熱体５と交差するように延びた共
通電極部分７ｄに沿って不連続に形成しても、部分部分
に於いては面接触が図られているために有効に作用す
る。
【００２０】また、本発明の構造は前述の電触課題に対
しても有効に働く。即ち、絶縁性保護膜６の絶縁破壊の
原因となるナトリウムイオン（Ｎａ＋）やカリウムイオ
ン（Ｋ＋）が前記導電性保護膜７から直近の共通電極４
及び共通電極部分４ｂに流れるために発熱体５が保護さ
れることになり電触による耐性に関しても有効である。
しても有効に働く。即ち、絶縁性保護膜６の絶縁破壊の
原因となるナトリウムイオン（Ｎａ＋）やカリウムイオ
ン（Ｋ＋）が前記導電性保護膜７から直近の共通電極４
及び共通電極部分４ｂに流れるために発熱体５が保護さ
れることになり電触による耐性に関しても有効である。
【００２１】他の実施の形態として、前記共通電極４、
共通電極部分４ｂと前記導電性保護膜７との接続箇所で
ある導電性保護膜部分７ａ及び７ｂを不連続に形成して
も同様に作用・効果が得られる。図４に示すように共通
電極４が発熱体５と略平行に延びた箇所に沿って、ま
た、その両端に於いては該共通電極４が該発熱体５と交
差するように延びた共通電極部分４ｂに沿って不連続に
導電性保護膜７ｃ、７ｄを形成して部分部分に於いて面
接触させて共通電極４と接続する。
共通電極部分４ｂと前記導電性保護膜７との接続箇所で
ある導電性保護膜部分７ａ及び７ｂを不連続に形成して
も同様に作用・効果が得られる。図４に示すように共通
電極４が発熱体５と略平行に延びた箇所に沿って、ま
た、その両端に於いては該共通電極４が該発熱体５と交
差するように延びた共通電極部分４ｂに沿って不連続に
導電性保護膜７ｃ、７ｄを形成して部分部分に於いて面
接触させて共通電極４と接続する。
【００２２】また、他の実施の形態として、図５に示す
ように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続
箇所を、該共通電極４がその両端に於いて発熱体５と交
差するように延びた共通電極部分４ｂに沿って連続的に
導電性保護膜７ｅを面接触させて共通電極４と接続す
る。また、他の実施の形態として、図６に示すように、
前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続箇所を、
該共通電極４がその両端に於いて発熱体５と交差するよ
うに延びた共通電極部分４ｂに沿って部分的に導電性保
護膜７ｆを面接触させて共通電極４と接続する。
ように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続
箇所を、該共通電極４がその両端に於いて発熱体５と交
差するように延びた共通電極部分４ｂに沿って連続的に
導電性保護膜７ｅを面接触させて共通電極４と接続す
る。また、他の実施の形態として、図６に示すように、
前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続箇所を、
該共通電極４がその両端に於いて発熱体５と交差するよ
うに延びた共通電極部分４ｂに沿って部分的に導電性保
護膜７ｆを面接触させて共通電極４と接続する。
【００２３】さらに、他の実施の形態として図７に示す
ように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続
箇所である導電性保護膜７ｇを、共通電極４が発熱体５
と略平行に延びた箇所に沿って連続的に接触させて共通
電極４と接続する。さらに、他の実施の形態として図８
に示すように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７と
の接続箇所である導電性保護膜７ｈを、共通電極４が発
熱体５と略平行に延びた箇所に沿って部分的に面接触さ
せて共通電極４と接続する。
ように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７との接続
箇所である導電性保護膜７ｇを、共通電極４が発熱体５
と略平行に延びた箇所に沿って連続的に接触させて共通
電極４と接続する。さらに、他の実施の形態として図８
に示すように、前記共通電極４と前記導電性保護膜７と
の接続箇所である導電性保護膜７ｈを、共通電極４が発
熱体５と略平行に延びた箇所に沿って部分的に面接触さ
せて共通電極４と接続する。
【００２４】本発明では、前記共通電極４と前記導電性
保護膜７との電気的な接続が面接触となれば前述の効果
が得られるものであり、その接続する場所及び方法には
影響されない。また、図３、図４、図５及び図６に示す
実施の形態に於いて、前記共通電極部分４ｂと前記導電
性保護膜７との接続箇所である導電性保護膜７ｂ、７
ｄ、７ｅ、７ｆを発熱体５に接続した場合、或いはしな
い場合ともに前記効果が得られる。
保護膜７との電気的な接続が面接触となれば前述の効果
が得られるものであり、その接続する場所及び方法には
影響されない。また、図３、図４、図５及び図６に示す
実施の形態に於いて、前記共通電極部分４ｂと前記導電
性保護膜７との接続箇所である導電性保護膜７ｂ、７
ｄ、７ｅ、７ｆを発熱体５に接続した場合、或いはしな
い場合ともに前記効果が得られる。
【００２５】また、前記各実施の形態において、前記導
電性保護膜と前記絶縁性保護膜との熱伝導率の比が３以
上である材料を用いるのが好適である。例えば、前記導
電性保護膜７は熱伝導率が９．６２８Ｗ／ｍＫの材料を
用い膜厚を３μに設定し、その下層の保護膜６ａは熱伝
導率が１．６１６Ｗ／ｍＫの材料を用い膜厚を７μに設
定する。発熱体５からの発熱は前記絶縁性保護膜６ａで
保温効果として機能し、その上層である導電性保護膜７
は熱伝導率が高く熱伝達性に優れた構造となっているた
めに感熱紙などの印字媒体に瞬時に熱を伝達することが
可能であり熱応答性に優れる。この熱応答性の良さは、
前記発熱体内の発熱分布の平均化にも寄与する。
電性保護膜と前記絶縁性保護膜との熱伝導率の比が３以
上である材料を用いるのが好適である。例えば、前記導
電性保護膜７は熱伝導率が９．６２８Ｗ／ｍＫの材料を
用い膜厚を３μに設定し、その下層の保護膜６ａは熱伝
導率が１．６１６Ｗ／ｍＫの材料を用い膜厚を７μに設
定する。発熱体５からの発熱は前記絶縁性保護膜６ａで
保温効果として機能し、その上層である導電性保護膜７
は熱伝導率が高く熱伝達性に優れた構造となっているた
めに感熱紙などの印字媒体に瞬時に熱を伝達することが
可能であり熱応答性に優れる。この熱応答性の良さは、
前記発熱体内の発熱分布の平均化にも寄与する。
【００２６】ここで、本発明によるサーマルヘッドの発
熱体層内の発熱分布を図１１に、従来のサーマルヘッド
の発熱体層内の発熱分布を図１２にそれぞれ示してい
る。両者を比較すると、従来のサーマルヘッドでは発熱
体内の中心部で一番高く観測されるピーク温度が、本発
明では発熱体内で低く抑えられ平均化されていることが
わかる。このピーク温度が発色に寄与する温度を保持し
ながら低く平均化されることにより前記導電性保護層７
の温度が常に転移点温度を下回るところに維持されるた
めに該導電性保護層は軟化することなく所定の硬度を保
つことが可能となり、プラテンローラの押圧による感熱
紙などの印字媒体の搬送による機械的ストレスににも有
効に働き耐摩耗性に効果的である。
熱体層内の発熱分布を図１１に、従来のサーマルヘッド
の発熱体層内の発熱分布を図１２にそれぞれ示してい
る。両者を比較すると、従来のサーマルヘッドでは発熱
体内の中心部で一番高く観測されるピーク温度が、本発
明では発熱体内で低く抑えられ平均化されていることが
わかる。このピーク温度が発色に寄与する温度を保持し
ながら低く平均化されることにより前記導電性保護層７
の温度が常に転移点温度を下回るところに維持されるた
めに該導電性保護層は軟化することなく所定の硬度を保
つことが可能となり、プラテンローラの押圧による感熱
紙などの印字媒体の搬送による機械的ストレスににも有
効に働き耐摩耗性に効果的である。
【００２７】さらに、前記発熱抵抗体素子内の発熱温度
の平均化は、該素子内の中央部では低く抑えられる一方
で、特に該素子内の断面の裾野方向では逆に高く平均化
されることになる。したがって、前記発熱抵抗体素子内
で発色に寄与する面積が増すために、従来のサーマルヘ
ッドよりも少ないエネルギーで同等の発色サイズを実現
することが可能となる。
の平均化は、該素子内の中央部では低く抑えられる一方
で、特に該素子内の断面の裾野方向では逆に高く平均化
されることになる。したがって、前記発熱抵抗体素子内
で発色に寄与する面積が増すために、従来のサーマルヘ
ッドよりも少ないエネルギーで同等の発色サイズを実現
することが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のサーマ
ルヘッドは最上層に導電性の保護膜を形成することによ
り次の効果を有する。 （１）印字媒体との接点である保護膜が導電性の材料で
形成され、且つその一部が共通電極に接続されているた
め、印字媒体との摩擦帯電による静電気の影響を防止す
ることが可能となる。 （２）印字媒体との接点である保護膜が導電性の材料で
形成され、且つその一部が共通電極に接続されているた
め、印字媒体に含有されるナトリウムイオン（Ｎａ＋）
やカリウムイオン（Ｋ＋）などによる電触による電気的
絶縁破壊を防止することが可能となる。 （３）印字媒体との接点である保護層の温度が発色に寄
与する温度を維持しながら低く平均化されているため
に、プラテンローラに押圧されながら搬送される印字媒
体との摩擦による劣化を防止し耐摩耗性の向上が可能と
なる。 （４）印字媒体との接点である保護層が導電性の材料で
形成されているために熱応答性が良く、少エネルギーで
従来のサーマルヘッドの場合と同様の印字ドットサイズ
の実現が可能となる。 （５） 印字媒体との接点である最上層の保護層を形成
する際の焼成温度がその軟化点よりも高く、且つ直下の
保護層の焼成温度以下で形成しているために従来のプロ
セスを何ら変更することなく低廉なサーマルヘッドの製
造が可能である。
ルヘッドは最上層に導電性の保護膜を形成することによ
り次の効果を有する。 （１）印字媒体との接点である保護膜が導電性の材料で
形成され、且つその一部が共通電極に接続されているた
め、印字媒体との摩擦帯電による静電気の影響を防止す
ることが可能となる。 （２）印字媒体との接点である保護膜が導電性の材料で
形成され、且つその一部が共通電極に接続されているた
め、印字媒体に含有されるナトリウムイオン（Ｎａ＋）
やカリウムイオン（Ｋ＋）などによる電触による電気的
絶縁破壊を防止することが可能となる。 （３）印字媒体との接点である保護層の温度が発色に寄
与する温度を維持しながら低く平均化されているため
に、プラテンローラに押圧されながら搬送される印字媒
体との摩擦による劣化を防止し耐摩耗性の向上が可能と
なる。 （４）印字媒体との接点である保護層が導電性の材料で
形成されているために熱応答性が良く、少エネルギーで
従来のサーマルヘッドの場合と同様の印字ドットサイズ
の実現が可能となる。 （５） 印字媒体との接点である最上層の保護層を形成
する際の焼成温度がその軟化点よりも高く、且つ直下の
保護層の焼成温度以下で形成しているために従来のプロ
セスを何ら変更することなく低廉なサーマルヘッドの製
造が可能である。
【図１】本発明のサーマルヘッドの要部断面図である。
【図２】本発明のサーマルヘッドの要部平面図である。
【図３】本発明によるサーマルヘッドの実施の形態の略
平面図である。
平面図である。
【図４】本発明によるサーマルヘッドの他の実施の形態
の略平面図である。
の略平面図である。
【図５】本発明によるサーマルヘッドの他の実施の形態
の略平面図である。
の略平面図である。
【図６】本発明によるサーマルヘッドの他の実施の形態
の略平面図である。
の略平面図である。
【図７】本発明によるサーマルヘッドの他の実施の形態
の略平面図である。
の略平面図である。
【図８】本発明によるサーマルヘッドの他の実施の形態
の略平面図である。
の略平面図である。
【図９】従来のサーマルヘッドの要部断面図である。
【図１０】従来のサーマルヘッドの要部平面図である。
【図１１】本発明によるサーマルヘッドの発熱抵抗体数
ドットにわたる等温分布の立体図である。
ドットにわたる等温分布の立体図である。
【図１２】従来のサーマルヘッドの発熱抵抗体数ドット
にわたる等温分布の立体図である。
にわたる等温分布の立体図である。
１・・セラミック基板 ２・・アンダーグレーズ ３・
・個別電極 ４・・共通電極 ５・・発熱体 ６ａ・・絶縁性保護膜
７・・導電性保護膜
・個別電極 ４・・共通電極 ５・・発熱体 ６ａ・・絶縁性保護膜
７・・導電性保護膜
Claims (20)
- 【請求項１】 絶縁基板上に個別電極、共通電極、発熱
体を配置し、前記発熱体上に絶縁性保護膜を形成したサ
ーマルヘッドにおいて、 前記絶縁性保護膜上に前記絶縁性保護膜よりも熱伝導性
の高い導電性保護膜を設け、前記導電性保護膜と前記共
通電極とを接続したことを特徴とするサーマルヘッド。 - 【請求項２】 前記導電性保護膜を、共通電極に対し
て、少なくとも有効印字幅全域にわたって直接接触させ
た積層構造とした請求項１のサーマルヘッド。 - 【請求項３】 前記導電性保護膜を共通電極の両端部か
ら前記発熱体と交差するように延びた共通電極部分に沿
って、前記発熱体と交差し連続的に直接接触させたた積
層構造とした請求項１のサーマルヘッド。 - 【請求項４】 前記導電性保護膜を共通電極に対して、
少なくとも有効印字幅全域にわたって連続的に直接接触
させ且つ該共通電極の両端部から該発熱体と交差するよ
うに延びた該共通電極部分に沿って、該発熱体と交差し
連続的に直接接触させた積層構造とした請求項１のサー
マルヘッド。 - 【請求項５】 前記導電性保護膜に有効印字幅全域にわ
たって部分的に開口部を設け、少なくとも２カ所以上で
共通電極に直接接触させた積層構造とした請求項１のサ
ーマルヘッド。 - 【請求項６】 前記導電性保護膜に共通電極の両端部か
ら該発熱体と交差するように延びた該共通電極部分に沿
って、部分的に開口部を設け少なくとも２カ所以上で直
接接触させた積層構造とした請求項１のサーマルヘッ
ド。 - 【請求項７】 前記導電性保護膜を共通電極の有効印字
幅全域にわたる部分と該共通電極の両端部から発熱体と
交差するように延びた共通電極部分に対して、部分的に
開口部を設け少なくとも２カ所以上で直接接触させた積
層構造とした請求項１のサーマルヘッド。 - 【請求項８】 前記導電性保護膜は、厚膜導電ペースト
で形成されて成ることを特徴とする請求項１、２、３、
４、５、６又は７のサーマルヘッド。 - 【請求項９】 前記導電性保護膜は、少なくともルテニ
ウムを含有した厚膜導電ペーストで形成されて成ること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のサ
ーマルヘッド。 - 【請求項１０】 前記導電性保護膜は、少なくともルテ
ニウムを含有した厚膜導電ペーストで形成されて成り、
そのシート抵抗が０．５〜１０ＭΩ／□であることを特
徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７のサーマ
ルヘッド。 - 【請求項１１】 前記導電性保護膜は、ルテニウムを主
成分とした導電材料とガラスを主成分とした絶縁材料と
の混合物で形成されて成ることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６又は７のサーマルヘッド。 - 【請求項１２】 前記導電性保護膜と前記絶縁性保護膜
との熱伝導率の比が３以上であることを特徴とする請求
項１のサーマルヘッド。 - 【請求項１３】 絶縁基板上に個別電極、共通電極、発
熱体を配置し、該発熱体上に絶縁性保護膜を形成したサ
ーマルヘッドの前記絶縁性保護膜よりも熱伝導性の高い
導電性保護膜を前記絶縁保護膜上に形成し、前記導電性
保護膜と前記共通電極とを積層して接続することを特徴
とするサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項１４】 前記導電性保護膜は、該導電性保護膜
下に形成した絶縁性保護膜の焼成温度以下の焼成温度で
焼成して形成することを特徴とする請求項１３のサーマ
ルヘッドの製造方法。 - 【請求項１５】 導電性保護膜は、その軟化点が７５０
℃以下の導電性材料で形成することを特徴とする請求項
１３のサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項１６】 前記導電性保護膜は、厚膜導電ペース
トで形成されて成ることを特徴とする請求項１３のサー
マルヘッドの製造方法。 - 【請求項１７】 前記導電性保護膜は、少なくともルテ
ニウムを含有した厚膜導電ペーストで形成されて成るこ
とを特徴とする請求項１３のサーマルヘッドの製造方
法。 - 【請求項１８】 前記導電性保護膜は、少なくともルテ
ニウムを含有した厚膜導電ペーストで形成されて成り、
そのシート抵抗が０．５〜１０ＭΩ／□であることを特
徴とする請求項１３のサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項１９】 前記導電性保護膜は、ルテニウムを主
成分とした導電材料とガラスを主成分とした絶縁材料と
の混合物で形成されて成ることを特徴とする請求項１３
のサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項２０】 前記発熱体直上に位置する導電性保護
膜部分を研磨したことを特徴とする請求項１３のサーマ
ルヘッドの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21297799A JP3603997B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-07-28 | サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法 |
| US09/543,883 US6236423B1 (en) | 1999-05-31 | 2000-04-06 | Thermal head and method of manufacturing the same |
| EP00107912A EP1057649A3 (en) | 1999-05-31 | 2000-04-13 | Thermal head and method to manufacture thermal head |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-150805 | 1999-05-31 | ||
| JP15080599 | 1999-05-31 | ||
| JP21297799A JP3603997B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-07-28 | サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001047652A true JP2001047652A (ja) | 2001-02-20 |
| JP3603997B2 JP3603997B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=26480281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21297799A Expired - Lifetime JP3603997B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-07-28 | サーマルヘッド及びサーマルヘッドの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6236423B1 (ja) |
| EP (1) | EP1057649A3 (ja) |
| JP (1) | JP3603997B2 (ja) |
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| WO2005123400A1 (ja) * | 2004-06-15 | 2005-12-29 | Rohm Co., Ltd. | サーマルヘッドおよびその製造方法 |
| US7484834B2 (en) | 2004-10-27 | 2009-02-03 | Kyocera Corporation | Thermal head, method of manufacturing the same, and thermal printer |
| JP2011005715A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Kyocera Corp | ヘッド基体および記録ヘッドならびに記録装置 |
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| FR2839921B1 (fr) * | 2002-05-27 | 2005-01-21 | Axiohm | Imprimante thermique |
| CN101020391B (zh) * | 2006-02-14 | 2010-04-14 | 山东华菱电子有限公司 | 热敏打印头及利用其的热敏打印机 |
| WO2007148663A1 (ja) * | 2006-06-21 | 2007-12-27 | Rohm Co., Ltd. | サーマルプリントヘッド |
| JP4912475B2 (ja) | 2010-01-29 | 2012-04-11 | アオイ電子株式会社 | サーマルヘッド |
| JP2012126121A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-07-05 | Seiko Epson Corp | サーマルヘッド及びサーマルプリンター |
| CN109986888B (zh) * | 2019-05-15 | 2020-03-24 | 山东华菱电子股份有限公司 | 一种热敏打印头用发热基板 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60219073A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Rohm Co Ltd | サ−マルプリントヘツド |
| JPS63141764A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱記録用サ−マルヘツド |
| JPS63145052A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 熱記録用サ−マルヘツド |
| JPS63278867A (ja) * | 1987-05-11 | 1988-11-16 | Hitachi Ltd | サ−マルプリントヘツド |
| JPH02297457A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-07 | Copal Co Ltd | 静電遮閉膜付サーマルヘッド |
| JPH0491960A (ja) * | 1990-08-06 | 1992-03-25 | Ricoh Co Ltd | サーマルヘッド |
| JPH04112048A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | サーマルヘッド |
| JP2545160B2 (ja) * | 1990-12-07 | 1996-10-16 | ローム株式会社 | 厚膜型サ―マルヘッド |
| JPH07266594A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Kyocera Corp | サーマルヘッド |
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| US5745147A (en) * | 1995-07-13 | 1998-04-28 | Eastman Kodak Company | Resistance-stable thermal print heads |
| EP0999065A4 (en) * | 1997-07-22 | 2001-03-14 | Rohm Co Ltd | PRODUCTION OF A THERMAL PRINT HEAD AND METHOD FOR FORMING A PROTECTIVE LAYER |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21297799A patent/JP3603997B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-06 US US09/543,883 patent/US6236423B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-13 EP EP00107912A patent/EP1057649A3/en not_active Withdrawn
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