JP2568086Y2 - サーマルヘッド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機構
として組み込まれるサーマルヘッドは、図３に示す如
く、アルミナセラミックス等から成る絶縁基板１１の上
面に、窒化タンタル等から成る複数個の発熱素子１２を
直線状に配列して成る発熱素子列と、該発熱素子１２に
個別に接続される個別導電層１３及び発熱素子１２に共
通に接続され端部が発熱素子列に対し交差する方向に導
出される共通導電層１４とを被着して成り、前記個別導
電層１３と共通導電層１４との間に所定の電力を印加
し、発熱素子１２を印字に必要な所定の温度にジュール
発熱させるとともに、該発熱した熱を発熱素子列上を摺
接する感熱紙等に伝導させ、感熱紙等に印字画像を形成
することによってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】尚、かかる従来のサーマルヘッドは、ワー
ドプロセッサ等に組み込んで印字を行う際、発熱素子１
２の発する熱が感熱紙等に効率良く伝導するように感熱
紙等をゴム製のプラテン１５で絶縁基板１１側に押圧し
感熱紙等を発熱素子列に密着させていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、感熱紙等を発熱素子列
に押圧するプラテン１５がゴム等の弾性材料により形成
されていること、及びプラテン１５の両端が発熱素子列
の両端よりも外側まで延在されていること等から、感熱
紙等をプラテン１５で絶縁基板１１側に押圧しながら印
字を行った際、プラテン１５の両端がゴム弾性によって
絶縁基板１１側に膨らむとともに発熱素子列の延長線上
に配されている共通導電層１４に接触し、その結果、共
通導電層１４がプラテン１５の接触により磨耗を受け、
共通導電層１４の配線抵抗が大となって各発熱素子１２
に所定の電力を印加することができなくなり、感熱紙等
に長期間にわたり鮮明な印字画像を形成することが不可
となる欠点を有していた。

【０００５】そこで上記欠点を解消するために共通導電
層１４を窒化珪素等の硬質材料から成る保護層で被覆
し、該保護層によって共通導電層１４をプラテン１５の
接触による磨耗から保護することが考えられる。

【０００６】しかしながら、共通導電層１４を硬質材料
から成る保護層で被覆したとしても、共通導電層１４
は、一般に銀等の軟質材料により形成され、且つその厚
みが１０〜２２μｍと極めて厚いことから、保護層にプ
ラテン１５による押圧力が印加されると該押圧力によっ
て共通導電層１４が大きく変形し、共通導電層１４と保
護層との接合が破れて保護層が共通導電層１４より容易
に剥離してしまい、その結果、共通導電層１４の表面が
露出し、上述した従来のサーマルヘッドと同様の欠点を
招来してしまう。

【０００７】

【考案の目的】本考案は上記欠点に鑑み案出されたもの
でその目的は、プラテンの接触による共通導電層の磨耗
を皆無として感熱紙等に鮮明な印字画像を形成すること
が可能なサーマルヘッドを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案のサーマルヘッド
は、絶縁基板上面に複数個の発熱素子を直線状に配列し
て成る発熱素子列と、前記発熱素子に共通に接続され、
かつ少なくとも一端が前記発熱素子列に対し交差する方
向に導出された共通導電層とを被着して成るサーマルヘ
ッドであって、前記絶縁基板の上面に、発熱素子列の延
長線上で、共通導電層よりも外側の位置に、前記共通導
電層よりも高く、各発熱素子と実質的に同じか、又はそ
れよりも低い高さの突出部が形成されていることを特徴
とする。

【０００９】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付した図面に基づ
いて説明する。

【００１０】図１は本考案のサーマルヘッドの一実施例
を示す斜視図、図２の図１のＸ方向から見た平面図であ
り、１は絶縁基板、１ａはグレーズ層、２は発熱素子、
４は共通導電層、６は突出部、７はプラテンである。

【００１１】前記絶縁基板１はアルミナセラミックス等
の電気絶縁材料から成り、その上面にガラス等から成る
グレーズ層１ａを介し複数個の発熱素子２と、該発熱素
子２の両端に接続される個別導電層３及び共通導電層４
とが被着されている。

【００１２】前記絶縁基板１は、例えばアルミナセラミ
ックスから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等
のセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加
混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドクタ
ーブレード法やカレンダーロール法等を採用することに
よってセラミックグリーンシートを形成し、しかる後、
前記セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜き加
工するとともに高温（約１６００℃）で焼成することに
よって製作される。

【００１３】また前記絶縁基板１の上面にはガラス等か
ら成る帯状のグレーズ層１ａが６０〜９０μｍの厚みを
もって被着されており、該グレーズ層１ａはその上面に
被着される発熱素子２を上方に突出させ感熱紙等の紙当
たりを良好となすとともに、発熱素子２の発する熱を蓄
積しサーマルヘッドの温度を短時間で感熱紙等に印字画
像を形成するに必要な温度とする作用を為す。

【００１４】前記グレーズ層１ａは、ガラス粉末に適当
な有機溶剤を添加混合して得たガラスペーストを絶縁基
板１上面の所定領域に従来周知のスクリーン印刷法等を
採用することによって印刷塗布し、しかる後、これを高
温、例えば約６００℃の温度で焼き付けることによって
絶縁基板１の上面に帯状に被着される。

【００１５】前記絶縁基板１上に被着させたグレーズ層
１ａはまたその上面に複数個の発熱素子２が直線状に配
列被着されており、該複数個の発熱素子２によって発熱
素子列Ａを形成している。

【００１６】前記発熱素子２は窒化タンタル等から成
り、それ自体が所定の電気抵抗率を有しているため、個
別導電層３と共通導電層４の間に所定の電力が印加され
ると感熱紙等に印字画像を形成するのに必要な温度にジ
ュール発熱する作用を為す。

【００１７】尚、前記発熱素子２は従来周知のスパッタ
リング法及びフォトリソグラフィー技術を採用すること
によってグレーズ層１ａの上面に直線状に配列被着され
る。

【００１８】また前記発熱素子２の一端には個別導電層
３が個々に接続され、他端には共通導電層４が共通に接
続されており、該個別導電層３及び共通導電層４は絶縁
基板１の一側辺まで導出されるとともに半田等のロウ材
を介して外部電気回路（図示しない）と接続されるよう
になっている。

【００１９】前記個別導電層３及び共通導電層４はアル
ミニウム、銀、銅等の金属材料から成り、発熱素子２に
ジュール発熱を起こさせるために必要な所定の電力を印
加する作用を為す。

【００２０】尚、前記個別導電層３及び共通導電層４は
スパッタリング法等の薄膜形成技術、或いはスクリーン
印刷等の厚膜技術を採用することによって絶縁基板１の
上面にそれぞれ所定の厚みをもって被着される。

【００２１】前記絶縁基板１の上面にはまた、発熱素子
列Ａの延長線上で、共通導電層４よりも外側の位置に、
該共通導電層４よりも高く、グレーズ層１ａ上の各発熱
素子２と実質的に同じか、又はそれよりも低い高さ、例
えば３０〜９０μｍの高さの突出部６が形成されてい
る。

【００２２】前記突出部６は発熱素子列Ａの延長線上
で、共通導電層４よりも外側の位置に、共通導電層４よ
りも高く、グレーズ層１ａ上の各発熱素子２と実質的に
同じか、又はそれよりも低い高さに形成されているた
め、感熱紙等をプラテン７で絶縁基板１側に押圧しなが
ら印字を行う際、プラテン７の両端がゴム弾性によって
絶縁基板１側に膨らんだとしても、プラテン７の両端が
共通導電層４に接触することは無く、その結果、共通導
電層４がプラテン７の接触により磨耗を受けるのが皆無
となって共通導電層４の配線抵抗を常に一定に維持する
ことができ、各発熱素子２に所定の電力を印加して感熱
紙等に長期間にわたり鮮明な印字画像を形成することが
可能となる。

【００２３】また前記突出部６は、その高さが共通導電
層４よりも低いと、共通導電層４がプラテン７の接触に
より磨耗を受け、共通導電層４の配線抵抗が大となって
しまい、高さが各発熱素子２よりも高いと、感熱紙等を
発熱素子列Ａに十分な押圧力で押圧することができなく
なって発熱素子２の発する熱が感熱紙等に効率良く伝導
しなくなる。従って、突出部６の高さは共通導電層４よ
りも高く、グレーズ層１ａ上の各発熱素子２と実質的に
同じか、又はそれよりも低い高さに特定される。

【００２４】尚、前記突出部６はガラス、エポキシ樹
脂、ポリアミド樹脂等の硬質材料から成り、例えばガラ
スから成っている場合、絶縁基板１上にグレーズ層１ａ
をスクリーン印刷等によって形成する際にガラスペース
トを同時に塗布しておくことによって絶縁基板１上の所
定位置に形成される。

【００２５】また前記共通導電層４はその上面に、窒化
珪素、サイアロン等から成る保護層５をスパッタリング
法等によって３〜６μｍの厚みに被着させておけば、該
保護層５によって共通導電層４が大気中の水分等の接触
により腐食されるのが有効に防止され、共通導電層４の
配線抵抗を極めて長期間にわたり一定に維持することが
できるようになる。よって、共通導電層４はその上面に
窒化珪素等から成る保護層５を３〜６μｍの厚みに被着
させておくことが好ましい。この場合、共通導電層４上
に被着される保護層５の高さも、前述した共通導電層４
の高さと同様に、突出部６よりも低く形成しておく必要
があり、保護層５が突出部６よりも高く形成されると、
保護層５にプラテン７の押圧力が印加されるようになる
とともに該押圧力によって共通導電層４が大きく変形
し、保護層５と共通導電層４との接合が破れて保護層５
が共通導電層４より剥離してしまう恐れがある。従っ
て、共通導電層４上に被着される保護層５は突出部６よ
りも低く形成しておく必要がある。

【００２６】かくして、本考案のサーマルヘッドは、個
別導電層３と共通導電層４の間に所定の電力を印加し、
発熱素子２を外部電気信号に対応させて選択的にジュー
ル発熱させるとともに該発熱した熱をプラテン７によっ
て押圧摺接される感熱紙等に伝導させ、感熱紙等に印字
画像を形成することによってサーマルヘッドとして機能
する。

【００２７】尚、本考案は上述した実施例に限定される
ものでは無く、本考案の要旨を逸脱しない範囲において
種々の変更、改良等が可能であり、例えば上記実施例で
は共通導電層４をその両側から絶縁基板１の一側辺まで
導出させたために突出部６をグレーズ層１ａの両側にそ
れぞれ形成したが、共通導電層４をその一端からのみ導
出させるのであれば、突出部は絶縁基板の一端にのみ形
成しておけば良い。

【００２８】

【考案の効果】本考案のサーマルヘッドによれば、絶縁
基板の上面に、発熱素子列の延長線上で、共通導電層よ
りも外側の位置に、該共通導電層よりも高く、各発熱素
子と実質的に同じか、又はそれよりも低い高さの突出部
を形成したことから、プラテンの両端がゴム弾性によっ
て絶縁基板側に膨らんだとしても、プラテンの両端は突
出部と接触することによって該突出部よりも内側で高さ
の低い共通導電層とは一切接触せず、共通導電層がプラ
テンの接触により磨耗するのが有効に防止される。従っ
て、共通導電層はその配線抵抗を一定に維持することが
でき、各発熱素子に所定の電力を印加して感熱紙等に長
期間にわたり鮮明な印字画像を形成することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す斜視
図である。

【図２】図１をＸ方向から見た平面図である。

【図３】（ａ）は従来のサーマルヘッドの斜視図であ
り、（ｂ）は（ａ）のＸ方向から見た平面図である。

【符号の説明】

１・・・絶縁基板 ２・・・発熱素子 ３・・・個別導電層 ４・・・共通導電層 ５・・・保護層 ６・・・突出部 ７・・・プラテン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上面に複数個の発熱素子を直線状
   に配列して成る発熱素子列と、前記発熱素子に共通に接
   続され、かつ少なくとも一端が前記発熱素子列に対し交
   差する方向に導出された共通導電層とを被着して成るサ
   ーマルヘッドであって、 前記絶縁基板の上面に、発熱素子列の延長線上で、共通
   導電層よりも外側の位置に、前記共通導電層よりも高
   く、各発熱素子と実質的に同じか、又はそれよりも低い
   高さの突出部が形成されていることを特徴とするサーマ
   ルヘッド。