JP2789418B2 - サーマルヘッド - Google Patents
サーマルヘッドInfo
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- JP2789418B2 JP2789418B2 JP5264038A JP26403893A JP2789418B2 JP 2789418 B2 JP2789418 B2 JP 2789418B2 JP 5264038 A JP5264038 A JP 5264038A JP 26403893 A JP26403893 A JP 26403893A JP 2789418 B2 JP2789418 B2 JP 2789418B2
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- trapezoidal
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Description
いられるサーマルヘッドに係り、特に、感熱記録紙への
紙当たり性や印字品質等の基本性能のみならず、生産性
をも向上させた薄膜型のサーマルヘッドに関する。
のワードプロセッサのサーマルプリンタ等に使用される
サーマルヘッドは、複数個の発熱抵抗体素子を同一基板
上で幅方向(長手方向)に直列的に配置して構成され
る。
断面構造を示した図である。アルミナ等から成るセラミ
ック基板1の主表面には、当該基板1より熱伝導率が低
く蓄熱効果を有するグレーズ層2が被着されており、グ
レーズ層2上には、窒化タンタル(Ta2 N)等からな
る発熱抵抗体層3が被着されている。発熱抵抗体層3上
には、発熱ドット部4を残して発熱抵抗体層3に給電す
るための導電体層(電極)5が形成されており、さらに
当該基板表面は五酸化タンタル(Ta2 O5 )等の耐磨
耗性を有する保護層6で覆われている。
ヘッドでは、発熱ドット部4の上部と感熱紙との紙当た
りが不完全で感熱紙への熱の伝達効率が悪いという問題
があった。そこで、このような問題を解決するために、
近年では例えば図4に示したように、グレーズ層2を弧
状に突出して形成することにより保護層6の表面を弧状
にし、感熱紙との紙当たり性を良好に保てるようにした
サーマルヘッドの発熱部10が提案されている。
ス層2を弧状に形成したサーマルヘッドの全体構造を示
した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分
を表している。
セラミック基板1は、ガラスエポキシ基板11と共にマ
ウント9上に固定され、ガラスエポキシ基板11上には
駆動用IC40およびコネクタ13が実装されている。
駆動用IC40はフリップチップ方式やワイヤボンディ
ング方式などにより基板1、11上の配線パターンに接
続されている。駆動用IC40はモールド樹脂7で覆わ
れ、更にその表面には金属製あるいは樹脂製の保護カバ
ー8が設けられている。
ドでは、発熱体10の中心から駆動用IC40までの距
離xがプラテンローラ12の半径rと駆動用IC40の
高さΔyとによって決まる。一方、プラテンローラ12
の半径rは他の制約から小さくすることが難しい。した
がって、プラテンローラ12が駆動用IC40に当たら
ないようにするためには、距離xを大きくして駆動用I
C40の実装位置を発熱部10から遠ざけなければなら
ず、必然的に基板の小型化が妨げられていた。基板サイ
ズは基板自身の価格のみならず生産工程での処理量にも
影響を及ぼすことから、従来から種々の改良が行われて
いる。
では、図6および図7に示したように、セラミック基板
1の発熱部10が形成される部分を台形状に隆起させ、
発熱部10が駆動用IC40よりも高くなるようにし
て、駆動用IC40の実装位置と発熱部10との距離を
短くできるようにしたサーマルヘッドが提案されてい
る。
部100の上部に発熱ドット部4を形成する構成では、
図7(a)の断面図に示したように、隆起部100の全
面に均一な厚みでグレーズ層2が形成され、その表面に
発熱抵抗体3、電極5、および保護層6が略均一な厚み
で形成される。したがって、隆起部100の角部1bに
相当する保護層6の角部6aがエッジ状になって感熱記
録紙へのダメージが大きいという問題があった。しか
も、発熱部10の記録紙との接触面10aが略平坦とな
るため、記録紙との紙当たり性が不完全であるという問
題があった。
来必要である隆起部上面部1aのみならず、不必要な側
面部1cにまで形成されてしまうため、蓄熱容量が過大
となって印字が尾引きしたり、印字の開始時と終了時と
で印字濃度や印字幅等が異なって印字品質上好ましくな
いという問題があった。
起部100の表面にグレーズ層2や発熱抵抗体3等が均
一な厚みで形成されるので、隆起部100の表面に予め
鏡面加工等の仕上げ加工を施して滑らかにしておく必要
があり、製造工程が繁雑化するという問題もあった。
ソグラフィの技術を利用して露光、現像等されて所望の
形状にエッチングされるが、発熱部10として上記した
台形状隆起部100を採用すると、隆起部100の側面
1cへの露光光14が反射して基板1の平坦部1dへ間
接的に露光15されてしまうことがある。
配置ピッチと駆動用IC40のパッドピッチとは異な
り、図7(b)の平面図に示したように、発熱部10か
ら駆動用IC40へ至るまでに電極配線5は曲げられる
ことから、上記のように側面1cからの反射光15が照
射されてしまうと、平坦部1dでのエッチングに支障を
きたすという問題もあった。
点を全て解決し、感熱紙への密着性が高く、かつ感熱紙
へのダメージが少なく、さらには電極配線のエッチング
を良好に行うことが可能で高品質での印字が可能なサー
マルヘッドを提供することにある。
ために、本発明では、熱良導性基板上に形成されたグレ
ーズ層上に発熱部を配置して成るサーマルヘッドにおい
て、熱良導性基板の主表面に設けられ、基板幅方向の断
面形状が台形状である隆起部と、前記台形状隆起部の少
なくとも上面から両側面にわたって連続的に形成され、
当該台形状隆起部を、その側面より傾斜の緩やかな斜面
を有する山状にモールドするグレーズ層とを具備した点
に特徴がある。
性および表面張力を利用して被着されるので、台形状の
隆起部がグレーズ層によって傾斜の緩やかな山状にモー
ルドされる。したがって、台形状隆起部の上面部は弧状
になって記録紙との紙当たり性が向上し、各面が接続さ
れる角部は実質的に面取りされたようになるので記録紙
へのダメージが軽減される。
心部ほど厚い弧状に突出して角部では薄くなる。このた
め、台形状隆起部の上面に形成されたグレーズ層と側面
に形成されたグレーズ層とが熱的にほぼ絶縁される一
方、印字に不要な熱は当該グレーズ層の薄い部分を介し
て基板に放熱されるので、グレーズ層による蓄熱容量を
適量に抑えることができるようになる。
ッドの主要部の断面図、図2は、図1の発熱部10の拡
大断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部
分を表している。
前記と同様の台形状隆起部100が形成されている。た
だし、後に詳述するように本実施例では、隆起部100
の全面にグレーズ層20がその表面張力および粘性を利
用して流動的に被着されるため、隆起部100の表面粗
さは2μm程度であれば良く、予め鏡面加工等の仕上げ
加工を施す必要はない。
および両側面1cの表面には、当該台形状隆起部100
を、その側面1cより傾斜の緩やかな斜面30aを有す
る山状にモールドするグレーズ層20(20a、20
b,20c)が連続的に被着されている。このようなグ
レーズ層20は、スプレー法により一定膜厚のグレーズ
(ガラスグレーズ)層を塗布した後、900℃〜115
0℃の温度で3〜10時間にわたって空気中で焼成する
際、加熱溶融されたグレーズを、その粘性および表面張
力と隆起部100の形状とによって自然に流動させるこ
とにより得ることができる。
に調節してグレーズの粘性と表面張力とを適宜に選択す
ることにより、所望の厚み、形状のグレーズ層20を得
ることができる。
は、図示したように台形状隆起部100を傾斜30aの
緩やかな山状にモールドするので、隆起部100の上面
1aに形成されたグレーズ層20aは、その中心部ほど
厚くなるように弧状に突出する。また、隆起部100の
側面1cに形成されたグレーズ層20cは、隆起部10
0の上面角部1b上から下面角部1e上へ向かうほど厚
くなる。そして、上面角部1bに形成されたグレーズ層
20bは極薄になるので、角部1bは実質的に面取りさ
れたようになる。
れたグレーズ層20aと側面1cに形成されたグレーズ
層20cとは、極薄のグレーズ層20bによって熱的に
絶縁され、グレーズ層20aのみが蓄熱層として機能す
ることになる。また、この薄いグレーズ層20bは、発
熱抵抗体3および電極5の角部1b表面近傍に蓄積され
る、印字には不要な熱を基板1側に放熱しやすくするよ
うにも機能する。
レーズ層20によって山状にモールドした後は、前記と
同様に発熱抵抗体3、電極5、および保護層6を略均一
な厚みで形成、エッチングすることにより発熱部10が
完成する。このとき、発熱部10と駆動用IC40との
距離を短くするためには、保護層6の高さが保護カバー
8より高くなるように、台形状隆起部100の高さを予
め適宜に設定しておくことが望ましい。
上面にグレーズ層20aが弧状に形成され、保護層6の
記録紙との接触面が弧状になるので記録紙との良好な紙
当たり性が得られるようになる。
表面張力を利用して台形状隆起部100の上面1aから
角部1b、側面1cにわたって連続的に形成されるの
で、台形状隆起部100の上面角部1bのエッジが実質
的に面取りされたようになり、記録紙へのダメージが低
減される。また、台形状隆起部100の表面に仕上げ加
工等を施す必要がないので、製造工程が簡素化されて生
産性が向上する。
bではグレーズ層20bが極薄になるので、台形状隆起
部100の上面1a上に形成されるグレーズ層20aと
側面1cに形成されるグレーズ層20cとは熱的に絶縁
され、上面に形成されたグレーズ層20aのみが蓄熱層
として機能し、側面1cに形成されたグレーズ層20c
は蓄熱層として機能しない。そして、この薄いグレーズ
層20bは、発熱抵抗体3および電極5の角部1b表面
近傍に蓄積される、印字には不要な熱を基板1側へ放熱
しやすくするので、熱応答性が向上して印字品質を向上
させることができる。
100の下面角部1e表面が略平坦になるので、角部1
eでの発熱抵抗体3や電極5の断線が防止できる。
aに発熱抵抗体3や電極5が形成されるので、フォトリ
ソグラフィ露光時の斜面30aでの反射光が基板の平坦
部1dに照射されることがなく、誤差のない所望のエッ
チングが可能になる。
ラスグレーズを用いるものとして説明したが、本発明は
これのみに限定されず、ポリイミド等の蓄熱性を有する
樹脂を用いても良い。
隆起部100を予め山状に加工しておくことによって
も、あるいは得られるかもしれないが、セラミック基板
等の硬質板状体の一部を山状に加工することは、本実施
例のように台形状に加工する場合に比べて格段に繁雑な
工程を必要とすることは当業者には明らかであろう。
ような効果が達成される。 (1) 発熱部の表面が弧状になるので、記録紙との良好な
紙当たり性が得られるようになり、記録紙へのダメージ
も低減される。 (2) 基板表面に設けた隆起部の表面に仕上げ加工等を施
しておく必要がないので、製造工程が簡素化されて生産
性が向上する。 (3) グレーズ層による熱容量が制限されるので、熱応答
性が向上して印字品質を向上させることができる。 (4) グレーズ層によって隆起部の表面がなだらかになる
ので、発熱抵抗体3や電極5の断線が防止できる。 (5) フォトリソグラフィ露光時の隆起部側面での反射光
が基板の平坦部に照射されることがないので、誤差のな
い正確なエッチング加工が可能になる。
面図である。
図である。
断面図である。
面図である。
c…グレーズ層、3…発熱抵抗体層、4…発熱ドット
部、5…電極、6…保護層、7…モールド樹脂、8…保
護カバー、9…マウント、10…発熱部、11…ガラス
エポキシ基板、12…プラテンローラ、13…コネク
タ、40…駆動用IC、100…台形状隆起部
Claims (5)
- 【請求項1】 熱良導性基板上に形成されたグレーズ層
上に発熱部を配置して成るサーマルヘッドにおいて、前記 熱良導性基板の主表面に設けられ、基板幅方向の断
面形状が台形状である熱良導性の隆起部と、 前記台形状隆起部の少なくとも上面から両側面にわたっ
て連続的に形成され、当該台形状隆起部を、その側面よ
り傾斜の緩やかな斜面を有する山状にモールドし、熱伝
導率が前記隆起部よりも低く蓄熱効果を有するグレーズ
層とを具備し、前記台形状隆起部の上面角部に形成されたグレーズ層
は、前記台形状隆起部の上面に形成されたグレーズ層と
前記台形状隆起部の側面に形成されたグレーズ層とが熱
的に絶縁されるよう極薄に形成されることを特徴とする
サーマルヘッド。 - 【請求項2】 前記グレーズ層は、加熱溶融されたグレ
ーズの粘度および表面張力と台形状隆起部の形状とによ
って定まる形状に形成されることを特徴とする請求項1
に記載のサーマルヘッド。 - 【請求項3】 前記台形状隆起部の上面に形成されたグ
レーズ層は、その中心部ほど厚い弧状に突出しているこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のサーマルヘッ
ド。 - 【請求項4】 前記台形状隆起部の側面に形成されたグ
レーズ層は、台形状隆起部の上面角部上から下面角部上
へ向かうほど厚くなることを特徴とする請求項1ないし
3のいずれかに記載のサーマルヘッド。 - 【請求項5】 駆動用集積回路装置をさらに具備し、 前
記発熱部は、駆動回路用集積回路装置の高さ以上に隆起
していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
に記載のサーマルヘッド。
Priority Applications (1)
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JP5264038A JP2789418B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サーマルヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
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JP5264038A JP2789418B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サーマルヘッド |
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JPH0796621A JPH0796621A (ja) | 1995-04-11 |
JP2789418B2 true JP2789418B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=17397691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5264038A Expired - Lifetime JP2789418B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | サーマルヘッド |
Country Status (1)
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Families Citing this family (2)
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JPH0767817B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1995-07-26 | 松下電器産業株式会社 | サーマルヘッド |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP5264038A patent/JP2789418B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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JPH0796621A (ja) | 1995-04-11 |
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