JP2561133B2 - サーマルヘッドの電極構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、平板状基板の端部近傍に基板の或る方向に
沿って配列された複数の抵抗発熱体膜に給電するために
基板上に形成された個別電極及び共通電極からなるサー
マルヘッドの電極構造に関する。

〈従来の技術〉 従来、プラテンに支持された用紙に感熱転写インクリ
ボンを介してサーマルヘッドの抵抗発熱部を摺接させる
ことにより、所望の印字を行うサーマルプリンタが知ら
れている。このサーマルヘッドの抵抗発熱部は、基板上
にある方向に沿って配列された複数の抵抗発熱体膜から
なっており、これら抵抗発熱体膜の各々は、その一端が
個別電極に接続され、かつその他端が共通電極に接続さ
れている。この抵抗発熱体膜の発熱効率を向上するに
は、特に共通電極の抵抗値を可及的に低くすることが好
ましいが、例えば、共通電極を物理蒸着法等により形成
する場合、膜厚が比較的薄くなることから、共通電極の
抵抗値が総じて高くなりがちであった。特に、サーマル
ラインヘッドに於ては、上記抵抗発熱体膜が多数配列さ
れており、その位置によって共通電極の抵抗値に差を生
じると、各抵抗発熱体膜に供給される電流に差を生じる
ために抵抗発熱体膜の発熱量が不均一となり、印字むら
の要因となる。そこで、電解めっき、または無電解めっ
きにより、厚膜の導電層を共通電極の表面に重ね合わせ
て形成することが考えられる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、従来のサーマルヘッドに於ては、抵抗発熱
体膜と個別電極と共通電極とが互いに同一面に形成され
ることが一般的であり、特に平板状基板の端部近傍に抵
抗発熱体膜が配列される所謂端面型サーマルヘッド等の
場合は、抵抗値を十分に低くし得るだけの共通電極（導
電層）の面積を基板の大型化を招かずに獲得することが
実質的に不可能である。そのため共通電極を含む導電層
の厚さを増大させねばならなくなり、成膜時間が増大し
がちとなる。しかも、抵抗発熱体膜と個別電極と共通電
極とを同一面に形成すると、共通電極を含む導電層を形
成するために、マスクやフォトリソグラフィーによるパ
ターニングが成膜時に必要であり、成膜工程を簡略化す
ることができない。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、平板状基板の端部近傍に基板の或る方向に沿って
配列された複数の抵抗発熱体膜に接続された共通電極の
抵抗値を十分に低減し得ると共に、成膜工程を簡略化し
得るように改良されたサーマルヘッドの電極構造を提供
することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、平板状基板の端
部近傍に互いに隣接して配列される複数の抵抗発熱体膜
に給電するべく、前記各抵抗発熱体膜に接続される個別
電極及び共通電極からなり、前記基板上に形成されるサ
ーマルヘッドの電極構造であって、前記共通電極が、前
記基板の前記端部近傍から裏面の少なくとも一部に渡る
領域に形成されると共に、電解めっきまたは無電解めっ
きにより形成される導電層を、前記共通電極の前記抵抗
発熱体膜の配列方向の全域に渡る部分に重ね合せた上
で、前記基板の端面の一部から裏面にかけての領域のみ
に延設することを特徴とするサーマルヘッドの電極構造
を提供することにより達成される。

〈作用〉 このように、めっきにより形成された導電層を、共通
電極の抵抗発熱体膜の配列方向寸法一杯に基板の裏面に
延設するものとすれば、基板の裏面の面積の全てを共通
電極のために活用し得るので、基板を大型化せずにかつ
導電層の厚さを適切に設定した上で共通電極の抵抗値を
十分に低くすることができる。しかも抵抗発熱体膜及び
個別電極が形成される面とは異なる面に導電層が形成さ
れるので、導電層の成膜時にマスクやフォトリソグラフ
ィーによるパターニングが不要となるうえ、抵抗発熱体
膜、個別電極、及び保護膜を形成した後に導電層を形成
し得るので、めっき工程時に抵抗発熱体膜や個別電極が
汚染される心配が無く、洗浄工程を削減し得る。これに
加えて、基板の端面の少なくとも一部から裏面に渡って
導電層を形成することにより、共通電極に於ける基板の
エッジ部分に形成された部分の保護が可能となる。

〈実施例〉 以下、本発明の構成を添付の図面に示された好適実施
例に基づいて詳しく説明する。

第１図は、本発明に基づくサーマルラインヘッドの第
１の実施例を示している。図示されない紙の印字面に感
熱転写インクリボンを介して対向するサーマルラインヘ
ッド１は、平板状をなすセラミック基板２と、該セラミ
ック基板２の主面2aの端部近傍にて基板の幅方向（第１
図の紙面に直交する向き）に延在する抵抗発熱部３と、
抵抗発熱部３を構成する多数の抵抗発熱体膜3aの各々に
個別に接続された個別電極４と、個別電極４と相反する
側にて抵抗発熱体膜3aの全てに接続された共通電極５と
を有している。

セラミック基板２は、アルミナ層６と、その表面に成
層したガラスグレーズ層７とからなっており、ガラスグ
レーズ層７の表面には、厚さ２μｍの二酸化珪素からな
るアンダーコート層８が積層されている。これらガラス
グレーズ層７及びアンダーコート層８は、セラミック基
板２の主面2a側のみでなく、その端面2b及び裏面2cの一
部にまで形成されている。

抵抗発熱体膜3aは、厚さ800オングストロームのタン
タル−二酸化珪素（Ta−SiO₂）からなり、アンダーコー
ト層８の表面にスパッタリングにより成膜されている。
この抵抗発熱体膜3aの両端部に各々接するように、厚さ
1000オングストロームのクロム層及び厚さ1.2μｍの金
層からなる個別電極４並びに共通電極５が、電解めっき
或いは無電解めっきにより形成されている。ここで各個
別電極４は、セラミック基板２の主面2a側に形成されて
おり、各抵抗発熱体膜3aを選択的に発熱させるための図
示されないIC等の電子部品に接続されている。また共通
電極５は、セラミック基板２の端面2bから裏面2cに渡っ
て形成されている。尚、両電極４、５は、スパッタリン
グ或いは真空蒸着等により成膜しても良い。そして主面
2aから端面2bにかけての表面には、厚さ４μｍの二酸化
珪素層及び厚さ1.5μｍの窒化珪素層からなる保護層10
が成膜されている。

セラミック基板２の裏面2cには、抵抗発熱体膜3aの配
列方向に沿ってその全幅に渡って厚さが12μｍ程度の銅
からなる導電層９が、共通電極５に重ねて電解めっきに
より形成されている。ここで導電層９は、共通電極５の
抵抗発熱体膜3aの配列方向に沿う部分の全幅に渡って重
ね合わされると共に、セラミック基板２の裏面2cに形成
されているので、セラミック基板２の裏面2cの面積の全
てを共通電極５のために活用し得る。従って、その厚さ
と面積との積によって決定される電流容量の設定自由度
が高まり、共通電極５の抵抗値を十分に低くすることが
可能となることから、各抵抗発熱体膜3aの間でその発熱
量に差を生じることがない。また導電層９は、抵抗発熱
体膜3a並びに個別電極４が形成された面とは異なる面に
形成されるため、共通電極５の部分に重ね合わせた上で
導電層９をセラミック基板２に成膜する際に、マスクや
フォトリソグラフィーによるパターニングが不要とな
る。

第２図は、本発明に基づく第２の実施例を示す第１図
と同様の図であり、上記第１の実施例に対応する部分に
は20をプラスした符号を付してその説明を省略する。本
実施例に於ては、セラミック基板22のガラスグレーズ層
27及びアンダーコート層28が、主面22aから端面22bにか
けて設けられている。そして共通電極25は、本実施例に
於ても、セラミック基板22の端面22bから裏面22cにかけ
て形成されている。従って、比較的多孔質なアルミナ層
26の隅部のエッジ部分で共通電極25が破断し易くなるこ
とが考えられるが、導電層29が、共通電極25の端面22b
部分の一部から裏面22c側にかけて積層されているた
め、共通電極25が補強されている。また導電層29の成膜
時にマスクやフォトリソグラフィーによるパターニング
が不要となる点は上記第１の実施例と同様である。

尚、本実施例に於て、セラミック基板22の裏面22c側
には共通電極25を形成せず、セラミック基板22の端面22
bにて共通電極25と部分的に接触するように導電層29を
無電解めっきにより形成しても良い。

第３図は、本発明に基づく第３の実施例を示す第１図
と同様の図であり、上記第１の実施例に対応する部分に
は30をプラスした符号を付してその説明を省略する。本
実施例に於ては、抵抗発熱体膜33aが、セラミック基板3
2の主面32aと端面32bとの間の隅部に形成された傾斜面3
2dに形成されている。それ以外の構成は上記第１の実施
例と同様である。

第４図は、本発明に基づく第４の実施例を示す第１図
と同様の図であり、上記第１の実施例に対応する部分に
は40をプラスした符号を付してその説明を省略する。本
実施例に於ては、抵抗発熱体膜43aが、上記第３の実施
例と同様に、セラミック基板42の主面42aと端面42bとの
間の隅部に形成された傾斜面42dに形成されている。そ
してセラミック基板42のガラスグレーズ層47及びアンダ
ーコート層48は、上記第２の実施例と同様に、主面42a
から端面42bにかけて設けられている。また共通電極45
は、同じく第２の実施例と同様に、セラミック基板42の
端面42bから裏面42cにかけて形成されており、その端面
42b部分の一部から裏面42c側にかけて積層された導電層
49によって補強されている。それ以外の構成は、上記第
２の実施例と同様である。

［発明の効果］ このように本発明によれば、電解めっき或いは無電解
めっきにより、共通電極の少なくとも一部の表面に重ね
合わせた上で基板の裏面に導電層を形成することによ
り、導電層の面積の設定自由度が高まるため、基板寸法
を増大せず、かつ導電層の成膜時間を増大せずに共通電
極の抵抗値を十分に低減し得る。しかも、抵抗発熱体膜
の配列方向に沿ってその全幅に渡って導電層を形成する
ことにより、サーマルラインヘッドに於て各抵抗発熱体
膜の発熱量に差を生じることがなくなる。また、抵抗発
熱体膜及び個別電極が形成される面とは異なる面に共通
電極を含む導電層が形成されるので、導電層を形成する
ための成膜時に、マスクやフォトリソグラフィーによる
パターニングが不要となるため、成膜工程が簡略化され
る。しかも抵抗発熱体膜、個別電極、及び保護膜を形成
した後に導電層を形成し得るので、めっき工程時に抵抗
発熱体膜や個別電極が汚染させる心配が無く、洗浄工程
を削減し得る。これに加えて、基板の端面の少なくとも
一部から裏面に渡って導電層を形成することにより、共
通電極に於ける基板のエッジ部分に形成された部分の保
護が可能であるため、信頼性が向上する。以上のことか
ら、サーマルヘッドに於ける電力の使用効率が向上する
と共に印字性能が大幅に向上するため、本発明の効果は
極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく電極構造が適用されたサーマル
ラインヘッドの要部を示す縦断面図である。 第２図は本発明に基づく第２の実施例を示す第１図と同
様の図である。 第３図は本発明に基づく第３の実施例を示す第１図と同
様の図である。 第４図は本発明に基づく第４の実施例を示す第１図と同
様の図である。 １……サーマルラインヘッド、２……セラミック基板、
３……抵抗発熱部、3a……抵抗発熱体膜、４……個別電
極、５……共通電極、６……アルミナ層、７……ガラス
グレーズ層、８……アンダーコート層、９……導電層、
10……保護層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平板状基板の端部近傍に互いに隣接して配
   列される複数の抵抗発熱体膜に給電するべく、前記各抵
   抗発熱体膜に接続される個別電極及び共通電極からな
   り、前記基板上に形成されるサーマルヘッドの電極構造
   であって、 前記共通電極が、前記基板の前記端部近傍から裏面の少
   なくとも一部に渡る領域に形成されると共に、 電解めっきまたは無電解めっきにより形成される導電層
   を、前記共通電極の前記抵抗発熱体膜の配列方向の全域
   に渡る部分に重ね合せた上で、前記基板の端面の一部か
   ら裏面にかけての領域のみに延設することを特徴とする
   サーマルヘッドの電極構造。