JP3301207B2 - サーマルヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッドに係
り、特にファクシミリやプリンタなどの記録部に使用さ
れるサーマルヘッドの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】サーマルヘッドを用いた感熱記録装置
は、電子写真記録装置などに比べて印刷時の騒音が小さ
く、また現像・定着工程が不要なために取扱いが容易で
あるなどの利点を有しており、従来から広く使用されて
いる。

【０００３】図９に従来のサーマルヘッドを用いた記録
部の印字機構、図１０にサーマルヘッドの概要図を示
す。通常、サーマルヘッドを用いて印字を行う場合、先
端が複数の電極枝部に分岐された共通電極４と、この電
極枝部に対峙又は対向する個別電極３との間に電流を流
すことにより、サーマルヘッドを構成する発熱抵抗体５
に通電しこれを発熱させる。このとき、プラテンローラ
１４によって、発熱抵抗体５に押さえ付けられている記
録紙１５に印字がなされる。

【０００４】従来、サーマルヘッドには、絶縁性基板１
の表面全体にアンダーグレーズ層２を設けた全面グレー
ズ基板が使用されている。この全面グレーズ基板は表面
平滑性に優れ、容易に形成することができるという利点
があるが、絶縁性基板に少しでも反りがあると、記録紙
との接触性が悪くなり、印字品質が低下するという問題
がある。また、絶縁性基板の反りがひどい場合は印字の
際にプラテンローラに大きな圧力をかけないと、発熱抵
抗体との接触がとれなくなるような場合もある。ここ
で、６は表面保護のためのオーバーグレーズ層、７は共
通電極強化膜、８は個別電極３への通電を制御し発熱抵
抗体を画信号に応じて選択的に発熱させる発熱抵抗体駆
動用ＩＣ、９は個別電極３と発熱抵抗体駆動用ＩＣとの
電気的接続を達成するためのボンディングワイヤ、１０
は外部回路との接続のためのコネクタソケット１２と発
熱抵抗体駆動用ＩＣ８との接続のためのボンディングワ
イヤ、１１は封止樹脂、１３はサーマルヘッド駆動部の
保護のための保護カバー、１６はガラスエポキシ基板、
１７は支持板である。

【０００５】近年、特開昭５９−１５６９７９号、特開
平２−６３７９号公報に示されるように、発熱抵抗体が
形成される領域の下に、部分的にアンダーグレーズ層２
を形成し発熱抵抗体部５が盛り上がった構成にして、発
熱抵抗体部５と記録紙１５の接触性をよくし、印字品質
を向上させるという方法がとられている。通常この部分
アンダーグレーズ層２の膜厚は基板上で発熱抵抗体部５
が最も盛り上がった状態になるように構成される。

【０００６】ところで、サーマルヘッドの共通電極４に
は一括して電力が印加されるので、所定の電力容量を満
たすのに共通電極本体部４ａは抵抗値の小さい導電性材
料であるのが望ましい。そこで共通電極強化膜７で示し
たように通常所望の電力容量を満たすのに共通電極の本
体部の面積を大きく確保したり、あるいは膜厚を厚くし
たりするなどして共通電極本体部を強化している。しか
し、共通電極本体部の面積を確保するには面積の広い絶
縁性基板が必要となり、コストの高騰を招いたり、サー
マルヘッドが大型化してしまうなどの欠点があった。

【０００７】そこで、この問題を解決するため、共通電
極本体部には、共通電極強化膜として厚膜金や銀膜を積
層して補強する方法が提案されている。

【０００８】ところが従来のサーマルヘッドではアンダ
ーグレーズ層２の上に共通電極強化膜７としての厚膜金
や銀膜が形成されているため、図５、図６、図７および
図８（図７は図６中Ａの拡大図、図８は図６のＡ−Ａ断
面図）に示すように、アンダーグレーズ層上に共通電極
が形成され、共通電極本体部にはさらに共通電極強化膜
７として膜厚の厚い厚膜金や銀膜が形成されているた
め、共通電極本体部の高さが発熱抵抗体５の高さよりも
高くなり、印字の際に、発熱抵抗体５が記録紙１５に接
触しなけらばならないのに、共通電極強化膜７に接触し
てしまい、発熱抵抗体５と記録紙１５との間に空間がで
き、発熱抵抗体５の熱が正確に記録紙１５に伝わらず、
印字品質の低下を招いてしまうという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のサー
マルヘッドでは、共通電極強化膜としての厚膜金や銀膜
が厚く形成されると、発熱抵抗体と記録紙との良好な接
触がさまたげられ、印字品質が低下するという問題があ
った。

【００１０】本発明は前記実情に鑑みてなされたもの
で、共通電極本体部を共通電極強化膜で強化しても、印
字品質の低下を招かない、信頼性の高いサーマルヘッド
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、絶縁性基板上の発熱抵抗の形成
個所に選択的にアンダーグレーズ層を形成するととも
に、該アンダーグレーズ層上の一端部から他端部にわた
って１直線上に発熱抵抗を形成し、該発熱抵抗に対して
櫛歯状に伸長する枝部を介して接続された共通電極本体
部および前記枝部の間または枝部に対峙するようにそれ
ぞれ配列された複数の個別電極を前記絶縁性基板上に形
成したサーマルヘッドにおいて、前記共通電極本体部
を、前記アンダーグレーズ層の前記記発熱抵抗の形成方
向の一縁に沿い、かつ、前記アンダーグレーズ層の前記
発熱抵抗の形成方向の端部を迂回するようにして前記絶
縁性基板上に形成したことを特徴とする。

【００１２】また、請求項２の発明は、絶縁性基板上の
発熱抵抗の形成個所に選択的にアンダーグレーズ層を形
成するとともに、該アンダーグレーズ層上の一端部から
他端部にわたって１直線上に発熱抵抗を形成し、該発熱
抵抗に対して櫛歯状に伸長する枝部を介して接続された
共通電極および前記枝部の間または枝部に対峙するよう
にそれぞれ配列された複数の個別電極を前記絶縁性基板
上に形成し、更に、前記共通電極上に電極強化膜を形成
したサーマルヘッドにおいて、前記電極強化膜を、前記
アンダーグレーズ層の前記発熱抵抗の形成方向の一縁に
沿い、かつ、前記アンダーグレーズ層の前記発熱抵抗の
形成方向の端部を迂回するようにして前記共通電極上に
形成したことを特徴とする。

【００１３】

【００１４】

【作用】請求項１の発明によれば、共通電極をアンダー
グレーズ層の発熱抵抗の形成方向の一縁に沿いかつアン
ダーグレーズ層の端部を迂回するように形成したので、
発熱抵抗よりも共通電極が高くなることはなく、発熱抵
抗は記録紙に良好に接触し、これにより印字品質の低下
を招くことなく信頼性の高い印字を達成することができ
る。

【００１５】また、請求項２の発明によれば、電極強化
膜を前記アンダーグレーズ層の前記発熱抵抗の形成方向
の一縁に沿いかつ前記アンダーグレーズ層の端部を迂回
するように形成したので、発熱抵抗よりも電極強化膜が
高くなることはなく、発熱抵抗は記録紙に良好に接触
し、これにより印字品質の低下を招くことなく信頼性の
高い印字を達成することができる。

【００１６】

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明実施例のサーマルヘッドを用
いた印字機構を示す図、図２はこのサーマルヘッドの要
部平面図、図３は選択的に形成されたアンダーグレーズ
層上にメタロ・オーガニックペーストなどの導電膜が形
成されない場合の図２Ａ部の拡大図である このサーマルヘッドは、アルミナセラミック基板１上の
発熱抵抗体形成領域に選択的に形成された膜厚５０〜１
００μm のアンダーグレーズ層２と、この上層に１列に
配列された膜厚１μm 以下の金膜からなる個別電極３
と、この個別電極３の間に櫛歯の先端が位置するように
形成された櫛歯状の枝部４ｂと、本体部４ａとからなる
共通電極４と、これら個別電極および共通電極の上層に
これらを接続するように形成された膜厚１〜１５μm の
酸化ルテニウムとガラスからなる発熱抵抗体層５と具備
し、この共通電極の本体部４ａ上に、厚膜金や銀膜を形
成して膜厚２０〜４０μm の共通電極強化膜７を得てい
る。６はこれらの上層を覆うオーバーグレーズ層であ
る。この共通電極本体部４ａおよび共通電極強化膜７は
発熱抵抗体形成領域のアンダーグレーズ層２の外郭に沿
って個別電極側に取り出され、外部回路との接続が成さ
れるようになっている。このように共通電極本体部が個
別電極側まで引き回されているため、個別電極側を接続
する発熱抵抗体駆動用ＩＣと同一のフレキシブルプリン
ト回路等で同時接続を行うことも可能である。

【００１９】かかる構成によれば、発熱抵抗体５よりも
共通電極本体部の共通電極強化膜７が高くなることはな
く、図１に示すように、発熱抵抗体５は良好に記録紙１
５に接触するため、印字品質が良好で信頼性の高いサー
マルヘッドを得ることができる。

【００２０】選択的に形成されたアンダーグレーズ層２
が共通電極強化膜７の両サイド（アンダーグレーズ層の
長手方向の両サイド）に形成されるべき位置まで延びて
いると、上記で説明した通り記録し１５と発熱抵抗体５
とが接することができない。このため、共通電極強化膜
７が形成される位置にアンダーグレーズ層２が形成され
ていない絶縁基板１を用いる。共通電極強化膜には、通
常銀厚膜層が用いられるが、銀ペースト中の銀粒子は燐
片状を呈しているため、スクリーンの開口が０．２〜
０．３mm程度であると銀粒子がスクリーンの開口から抜
け難く、所望の形状に印刷することができず、良好に印
刷するには、０．５mm以上は必要であるためである。

【００２１】次に本発明の変形例として図４に示すよう
に、共通電極本体部４ａを，金に代えてメタルオーガニ
ックペーストなどの導電膜を用いて形成したものを示
す。

【００２２】この場合，メタルオーガニック層の膜厚は
１μm 以下であるため、この場合は共通電極本体部４ａ
がアンダーグレーズ層２上に乗り上げるように形成して
も、共通電極強化膜７がアンダーグレーズ層２上に乗り
上げなければ、発熱抵抗体が記録紙に接触するのを妨げ
るほど高くはならないため、良好な印字特性を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例のサーマルヘッドを用いた印字機
構を示す図

【図２】本発明実施例のサーマルヘッドの要部平面図

【図３】本発明実施例のサーマルヘッドの要部拡大図

【図４】本発明実施例のサーマルヘッドの変形例を示す
図

【図５】従来例のサーマルヘッドを用いた印字機構を示
す図

【図６】従来例のサーマルヘッドの要部平面図

【図７】従来例のサーマルヘッドの要部拡大図

【図８】従来例のサーマルヘッドの要部拡大断面図

【図９】従来例のサーマルヘッドを用いた印字機構を示
す図

【図１０】従来例のサーマルヘッドの要部平面図

【符号の説明】

１ セラミック基板 ２ アンダーグレーズ層 ３ 個別電極 ４ 共通電極 ５ 発熱抵抗体 ６ オーバーグレーズ層 ７ 共通電極強化膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 誠也 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 高山 康夫 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 荒木 雅昭 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (72)発明者 宮島 靖 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼ ロックス株式会社 海老名事業所内 (56)参考文献 特開 平５−246061（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−202360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−172667（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−148955（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/335

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板上の発熱抵抗の形成個所に選
   択的にアンダーグレーズ層を形成するとともに、該アン
   ダーグレーズ層上の一端部から他端部にわたって１直線
   上に発熱抵抗を形成し、該発熱抵抗に対して櫛歯状に伸
   長する枝部を介して接続された共通電極本体部および前
   記枝部の間または枝部に対峙するようにそれぞれ配列さ
   れた複数の個別電極を前記絶縁性基板上に形成したサー
   マルヘッドにおいて、 前記共通電極本体部を、前記アンダーグレーズ層の前記
   記発熱抵抗の形成方向の一縁に沿い、かつ、前記アンダ
   ーグレーズ層の前記発熱抵抗の形成方向の端部を迂回す
   るようにして前記絶縁性基板上に形成したことを特徴と
   するサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 絶縁性基板上の発熱抵抗の形成個所に選
   択的にアンダーグレーズ層を形成するとともに、該アン
   ダーグレーズ層上の一端部から他端部にわたって１直線
   上に発熱抵抗を形成し、該発熱抵抗に対して櫛歯状に伸
   長する枝部を介して接続された共通電極および前記枝部
   の間または枝部に対峙するようにそれぞれ配列された複
   数の個別電極を前記絶縁性基板上に形成し、更に、前記
   共通電極上に電極強化膜を形成したサーマルヘッドにお
   いて、 前記電極強化膜を、前記アンダーグレーズ層の前記発熱
   抵抗の形成方向の一縁に沿い、かつ、前記アンダーグレ
   ーズ層の前記発熱抵抗の形成方向の端部を迂回するよう
   にして前記共通電極上に形成したことを特徴とするサー
   マルヘッド。