JP2815338B2 - 厚膜型サーマルヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、共通電極を銀膜
で補強した厚膜型サーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の厚膜型サーマルヘッドの構成を図
５に基づいて以下に説明する。基板１２はアルミナセラ
ミック等の材質よりなり、その表面には、蓄熱層として
のガラスグレーズ層１３が形成されている。〔図５の
（ａ）参照〕。ガラスグレーズ層１３上には、金膜より
なる共通電極１４及び個別電極１６が形成されており、
これらの先端部１４ａ，１６ａは櫛歯状に交互に噛み合
う配置とされる〔図５の（ｂ）参照〕。この金膜は金ペ
ーストを印刷・焼成してなるもので、金（Ａｕ）だけで
はなく、ガラス成分等も含まれている。これら共通電極
先端部１４ａ，…、個別電極先端部１６ａ，…上には、
帯状の発熱抵抗体１７が形成されている。

【０００３】図５に示すように、発熱抵抗体１７が基板
１２のエッジに沿って形成される場合、即ちエッジ型の
場合には、共通電極１４の幅が大きくとれないため、そ
の抵抗値が増大し、電圧降下が大きくなってしまう。そ
こで、共通電極１４上には、補強用の銀膜１５を形成し
てある。この銀膜１５も銀ペーストを印刷・焼成してな
るもので、銀（Ａｇ）、ガラス成分等より構成される。

【０００４】共通電極１４、銀膜１５、個別電極１６及
び発熱抵抗体１７は、耐摩耗層１８で被覆されると共
に、感熱記録紙との摩耗から保護される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記銀膜は、銀ペース
トを印刷し、これを高温で焼成して形成されるが、その
際に金膜中の金により合金化層が生じてしまい、比抵抗
が増大してしまう。図４の（ａ）に示すように、グレー
ズ層１３上に銀膜Ｓのみで共通電極を構成した場合で
は、８インチサイズのサーマルヘッドで共通電極の抵抗
値は約０．７Ωとなる。ところが、図４の（ｂ）に示す
ように、金膜Ｇ上に銀膜Ｓを重ねて共通電極とした場合
には、８インチサイズのサーマルヘッドで１．８Ωにま
で抵抗値が増大し、銀膜Ｓのみの場合と比べて２倍以上
になってしまう。

【０００６】そこで、従来は銀膜を二層以上重ねて抵抗
値を下げることが行われており、図５では、二層の銀膜
１５ａ，１５ｂを積層し（例えば両者の膜厚は共に１０
μｍ）、共通電極１４を補強している。ところが、銀膜
を積層して形成し、その膜厚を大きくすると、それだけ
銀（ペースト）が多量に必要となり、コストが上昇して
しまう問題点があった。又、銀膜１５と発熱抵抗体１７
との高低差が大きくなり、発熱抵抗体１７へのプラテン
（図示せず）の当たりが弱くなり、印字濃度が下がっ
て、印字品位が損なわれる。このため、印字濃度を上げ
るには、印加するエネルギを増加しなければならない問
題点があった。

【０００７】この発明は、上記に鑑みなされたもので、
補強用銀膜の膜厚を小さくし、コストの低減及び印字品
位の向上を図れる厚膜型サーマルヘッドの提供を目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の厚膜型サーマルヘッドは、基板
上に帯状の発熱抵抗体を設け、この発熱抵抗体と前記基
板エッジとの間に帯状の金による共通電極を設け、この
共通電極の一部分に銀による膜（銀膜）を重ねてなるサ
ーマルヘッドにおいて、前記共通電極と銀膜とが、共通
電極から前記発熱抵抗体の長手方向に直交する方向に分
岐する複数の分岐部で重なるように構成したことを特徴
とする。

【０００９】このサーマルヘッドでは、構造的に共通電
極（金膜）と銀膜との重なり面積を効率的に減少させる
ことが可能となる。つまり、共通電極の分岐部と銀膜と
の重なり部分を必要最低限とすることが容易であり、そ
れにより、合金層の発生を抑え、銀膜の比抵抗が上昇す
るのを防止する。又、請求項２の厚膜型サーマルヘッド
は、基板と、共通電極及び当該共通電極と重ならない発
熱抵抗体との間には、グレーズ層を介在させると共に、
共通電極の複数の分岐部と銀膜とは部分的に重なり、隣
合う分岐部と銀膜との間にグレーズ層が露出する空白部
を形成し、共通電極と発熱抵抗体を含む基板の上にガラ
スよりなる耐摩耗層を設けてなることを特徴とする。

【００１０】このサーマルヘッドでは、隣合う分岐部と
銀膜との間に、グレーズ層が露出する空白部が形成され
るので、共通電極の下層のグレーズ層と上層のガラスよ
りなる耐摩耗層とが直接接触するようになり、共通電極
を挟む上下の層を相互に強固に接着することが可能とな
り、分岐部等の細いパターンを有する共通電極の剥離問
題を防止できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。図１は、実施形態に係る厚膜型サーマル
ヘッドの耐摩耗層を省略して示す要部平面図、図３の
（ａ），（ｂ）は、それぞれ図１のＩＩａ−ＩＩａ線、
ＩＩｂ−ＩＩｂ線における要部断面図である。

【００１２】基板２は、アルミナセラミック等の材質よ
りなる。この基板２上には、蓄熱層として機能するガラ
スグレーズ層３が形成されている〔図３の（ａ），
（ｂ）参照〕。このガラスグレーズ層３は、基板２の表
面に非晶質ガラスペーストを印刷し、これを焼成してな
るものである。このガラスグレーズ層３上には、共通電
極４，…４、個別電極６，…，６が形成される。まず、
ガラスグレーズ層３上に金ペーストを印刷し、これを焼
成して金膜とする。更に、この金膜をホトリソグラフィ
を適用してパターン付けし、共通電極４，…４、個別電
極６，…，６とする。

【００１３】共通電極４，…４は、細かい線状のパター
ンであり、基板２のエッジ２ａに沿って延伸する帯状の
連結部４ｃに一体に連結され、先端部４ａ，…，４ａに
交互に噛み合うように個別電極６，…，６の先端部６
ａ，…，６ａが配置されている。又、共通電極連結部４
ｃからは、発熱抵抗体７の長手方向に直交する方向に基
板エッジ２ａに向かって延びる複数の分岐部（後端部４
ｂ，…，４ｂ）が分岐している。

【００１４】前記ガラスグレーズ層３上には、補強用の
銀膜５が形成される。この銀膜５は、基板エッジ２ａ、
サイドエッジ２ｂ，２ｂに沿って延伸する帯状のもの
で、ガラスグレーズ層３上に印刷した銀ペーストを焼成
してなる単層のものである。この銀膜５は、共通電極分
岐部４ｂ，…，４ｂ上に重なり、１つ１つの重なり領域
は、例えばｘ＝０．１ｍｍ、ｙ＝０．０５ｍｍとされて
いる。この銀膜５と分岐部４ｂとが重なることで、銀膜
５と隣合う共通電極の分岐部４ｂ，４ｂとで囲まれた四
角形部分は、銀膜や共通電極が存在せずにガラスグレー
ズ層３が露出する空白部９となる。又、銀膜５の引き出
し部５ｂ，５ｂは、前記共通電極連結部４ｃの端部４
ｄ，４ｄ上にそれぞれ重なっている。

【００１５】共通電極先端部４ａ及び個別電極先端部６
ａ上には、帯状の発熱抵抗体７が形成される。この発熱
抵抗体７は、ガラスグレーズ層３上に、酸化ルテニウム
等の抵抗成分を含む抵抗体ペーストをスクリーン印刷
し、これを焼成してなるもので、相隣る共通電極先端部
４ａ，４ａで挟まれる抵抗体部分が１つのドットに対応
している。発熱抵抗体７の幅は約２００μｍ程度で、そ
の中心と基板エッジ２ａとの距離ｄは２．２ｍｍの仕様
が現在多く用いられている。この場合には、銀膜５、連
結部４ｃの幅は、それぞれ１ｍｍ、０．５ｍｍ程度とる
ことができる。

【００１６】基板２上には、更に耐摩耗層８が形成さ
れ、共通電極４，…，４、銀膜５、個別電極６，…，
６、発熱抵抗体７が被覆されて、これらが絶縁されると
共に、感熱記録紙等との摩耗より保護される。この耐摩
耗層８も、非晶質ガラスペーストを印刷し、これを焼成
してなるものである。この実施形態の厚膜型サーマルヘ
ッドでは、共通電極連結部４ｃから分岐する分岐部４ｂ
と銀膜５が重なる構造であるから、金膜よりなる共通電
極４，…，４と銀膜５との重なり領域を極力小さくする
ことができ、金膜と銀膜との相互作用により生じる合金
層も少なくなり、銀膜５の比抵抗の増加を防止できる。
このため、銀膜５の膜厚を従来の１／２程度にまで小さ
くすることができ、銀（ペースト）の使用量を従来より
も約５０％低減することができる。又、銀膜５と発熱抵
抗体７との高低差が小さくなり、発熱抵抗体７へのプラ
テンの当たりが改善される。

【００１７】更に、共通電極が複数の分岐部４ｂを有
し、この分岐部４ｂに帯状の銀膜５が重なる構造である
ため、前記したように、銀膜５と隣合う共通電極の分岐
部４ｂ，４ｂとで囲まれた四角形部分は、ガラスグレー
ズ層３が露出する空白部９となる。このため、空白部９
上に形成されるガラスよりなる耐摩耗層８と空白部９に
露出するガラスグレーズ層３とが、直接接触することに
なり、銀膜５、共通電極４及び発熱抵抗体７等を含む基
板２上に耐摩耗層８をより強い接着力で設けることがで
きる。

【００１８】つまり、一般に、ガラス成分の含有率が低
い共通電極は、ガラスを主成分とする下層のガラスグレ
ーズ層３と上層の耐摩耗層８との接着性が悪いが、ガラ
スグレーズ層３が露出する空白部９を分岐部４ｂと交互
に複数設けることで、相互に強固に接着し合うガラスグ
レーズ層３と耐摩耗層８との接着部分が多くなり、ガラ
スグレーズ層３や耐摩耗層８との接着性の低い共通電極
が両層３，８から剥離する問題を防止することができ
る。

【００１９】ところで、この実施形態の厚膜型サーマル
ヘッドでは、共通電極４，…，４が細かい線状のパター
ンとなるため、その一部が欠損する危険性が高くなる。
図２は、共通電極分岐部４ｂの１つが欠損した場合（４
ｂｘ）を示しているが、この場合には、当該共通電極４
が連結部４ｃにより隣接する共通電極４と導通している
ため、印字には支障が生じない。このように連結部４ｃ
は、共通電極分岐部４ｂに欠損が生じても、印字が行え
るよう保証する役割を果たしている。

【００２０】

【発明の効果】この発明の請求項１の厚膜型サーマルヘ
ッドによれば、以上説明したように構成されるため、下
記の効果（１）〜（３）を有する。 （１）共通電極から分岐する複数の分岐部に銀膜が重な
る構造であるため、両者（金膜と銀膜）との重なり面積
を効率的に減少させることが可能となる。 （２）銀膜の膜厚を小さくし、銀（ペースト）の使用量
を減らしてコストの低減を図ると共に、印字濃度を上げ
て印字品位の向上及び駆動時の省エネルギ化を図ること
ができる。 （３）共通電極の分岐部が発熱抵抗体の長手方向に直交
する方向、即ち感熱記録紙やプラテンが当たる方向に延
びているので、感熱記録紙やプラテンのサーマルヘッド
への当たりを良好にできる。

【００２１】又、請求項２の厚膜型サーマルヘッドによ
れば、下記の効果（４）を有する。 （４）隣合う分岐部と銀膜との間に、グレーズ層が露出
する空白部が形成されるので、共通電極の下層のグレー
ズ層と上層のガラスよりなる耐摩耗層とが直接接触する
ようになり、共通電極を挟む上下の層を相互に強固に接
着することが可能となり、分岐部等の細いパターンを有
する共通電極の剥離問題を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態に係る厚膜型サーマルヘ
ッドの耐摩耗層を省略して示す要部平面図である。

【図２】同厚膜型サーマルヘッドの共通電極に欠損が生
じた場合を説明する要部平面図である。

【図３】同厚膜型サーマルヘッドの図１のＩＩａ−ＩＩ
ａ線における要部断面図（ａ）、及びＩＩｂ−ＩＩｂ線
における要部断面図（ｂ）である。

【図４】銀膜単層での抵抗値の挙動を説明する断面図で
ある。

【図５】従来の厚膜型サーマルヘッドの要部断面図
（ａ）、及び同従来の厚膜型サーマルヘッドの耐摩耗層
を省略して示す要部平面図（ｂ）である。

【符号の説明】

２ 基板 ３ ガラスグレーズ層 ４，…，４ 共通電極 ４ｃ 共通電極連結部 ４ａ，…，４ａ 共通電極先端部 ４ｂ，…，４ｂ 共通電極分岐部 ５ 銀膜 ６，…，６ 個別電極 ６ａ，…，６ａ 個別電極先端部 ７ 発熱抵抗体 ９ 空白部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に帯状の発熱抵抗体を設け、この発
   熱抵抗体と前記基板エッジとの間に帯状の金による共通
   電極を設け、この共通電極の一部分に銀による膜（銀
   膜）を重ねてなるサーマルヘッドにおいて、 前記共通電極と銀膜とは、共通電極から前記発熱抵抗体
   の長手方向に直交する方向に分岐する複数の分岐部で重
   なるように構成したことを特徴とする厚膜型サーマルヘ
   ッド。
2. 【請求項２】前記基板と、共通電極及び当該共通電極と
   重ならない発熱抵抗体との間には、グレーズ層を介在さ
   せると共に、前記共通電極の複数の分岐部と銀膜とは部
   分的に重なり、隣合う分岐部と銀膜との間に前記グレー
   ズ層が露出する空白部を形成し、前記共通電極と発熱抵
   抗体を含む基板の上にガラスよりなる耐摩耗層を設けて
   なることを特徴とする請求項１記載の厚膜型サーマルヘ
   ッド。