JPH01299060A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サーマルプリンタや、ファクシミリに用いる
サーマルプリントヘッドに関する。

〔従来の技術〕

従来のサーマルプリントヘッドは、シリアル用。

ライン用を問わず、第３図（ａ）、　（ｂ）に示すよう
な構造となっていた。すなわち、部分グレーズガラス上
に発熱体を配し、電極、特に共通電極は図（ａ）の８部
分を使用するか、図（ロ）の如く、裏面を利用する方法
を採用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近、サーマルプリントヘッドは、シリアルタイプ、ラ
インタイプを問わず、印字品質の向上を図る目的で、発
熱体が配されている部分グレーズガラスを、ヘッドの端
面に配置する方向になってきている。これは、第４図に
示すようにヘッドを、紙面に対して、ある角度を傾けた
ほうが、リボン引き剥し角を大きく取ることができ、又
、ヘッド押し付は力を一点に集中することによって、印
字品質が向上することが解ってきた為である。

しかしながら、グレーズガラスを端面に配置することに
より、必然的に発熱体が端面近くに寄る為、共通電極を
確保するスペースが狭くなり、以下に列記する様な多く
の問題を抱えることになってしまった。

（１）共通電極の電流容量が小さくなり、多ドツトを同
時通電すると、電圧降下現象を生じ、印字濃度が低下す
る。

（２）上記、濃度低下を防止しようとすると、時分割駆
動になり、スピードの低下や、制御系の複雑化によりプ
リンタコストが上昇する。

（３）第４図（ト））の如く、端面及び裏面を共通電極
として利用すると、ヘッド製造コストが大巾に上昇する
。

（４）第４図の（ａ）方式にしても（ハ）方式にしても
、ヘッド端面と、グレーズガラスの端面との距離は、２
００〜３００μ必要で、ヘッドの構成ドツト数が多い程
、グレーズガラスを端面に近づけるのが難しくなる。

このような問題点を解決する方法として、特願昭６０−
１３２５８０号の如き方法が提案されていたが、実際に
はこの方式を実現する製造方法がなく実用化されていな
かった。

〔課題を解決する為の手段〕

電極の一部が、部分グレーズガラス下に配されているサ
ーマルプリントヘッドで、該部分グレーズガラスは軟化
点の異なる複数種のガラスにより、複数段の構造を成す
ことを特徴とする。　　□さらに、部分グレーズガラス
下に配された電極は、厚膜により印刷焼成されて形成さ
れ、部分グレーズガラスより厚膜電極が露出した部分で
薄膜電極と接続されてなることを特徴とする。

さらに、前記部分グレーズガラスは、結晶性ガラスと、
非結晶性ガラスの２層の構造であり、発熱体は、非結晶
性ガラス上に形成されて成ることを特徴とする。

〔実施例〕

第１図に本発明に於けるサーマルプリントヘッドの発熱
体付近の構造断面図の１例を示す０図で１が耐熱性絶縁
基板で、２ａ、２ｂが軟化点の異なる２種のガラスによ
り形成されたグレーズガラスである。該グレーズガラス
上に発熱体部３が形成されていた。共通電極４は、部分
グレーズ下に形成され、Ａ部で上部薄膜電極と接続して
いる。

このサーマルプリントヘッドは、以下のような工程で製
作される。

まず、アルミナ等の絶縁性基板上にＡｕ又はＰｔ系の金
属ペーストを印刷する。

この金属ペーストはできるだけ焼成温度が高い方が良く
、今まで、この種の方式が提案されながら実用化できな
い理由の一つは、金属ペーストの焼成温度よりグレーズ
ガラスの焼成温度が高いことによるものであった０本発
明では焼成温度８７０°Ｃ〜８８０°ＣのＡｕペースト
を用いた。

Ａｕペーストの焼成後、第２図の如く、第１層のグレー
ズガラスを印刷する。このガラスは、焼成後に結晶化ガ
ラスとなる様に調整したものである。

金属と一般的な非結晶性ガラスは、お互いのぬれ性が悪
く、焼成時に分離しやすい欠点をもっていた。これが実
用化できなかった第２の理由であるが、本発明は、前述
したように、結晶性ガラスを間に入れることで、この問
題を解決した。しかしながら、結晶性ガラスは表面粗度
が大きく、発熱体を成膜するには不向きである。又、共
通電極（金属ペースト焼成膜）の巾が広くなると、グレ
ーズの巾も広（なり、紙当り性を確保するという、本来
の目的が達成できなくなってしまう。そこで巾１．０Ｉ
ＩＩ１１以下の非結晶性ガラスを、結晶性ガラス上に、
重ね印刷して、表面平滑性の確保と、紙当り性の確保の
両方を達成した。

グレーズガラスは第１層、第２層間時焼成で、金属ペー
スト焼成より若干低い８５０°Ｃ±１０℃の焼成条件で
行った。これによって、金属ペーストとグレーズガラス
の密着性もよく、本発明の目的を十分に達成できる方式
が実用化できた。

このようにしてでき上がった基板を、スパッタリング等
の真空薄膜装置を用いて発熱体層、電極層を形成する。

後は一般的なフォトリソグラフィ技術を用いて、発熱体
形成、電極形状形成を行い、最後に絶縁性耐熱保護膜を
真空薄膜装置で形成する。

共通電極は巾及び厚みは、サーマルプリントヘッドのド
ツト密度及びドツト数によって設計値を変えた。例えば
、シリアルプリンタ用の４８ｄｏｔｓ。

２４０ｄｐｉの規格のヘッドでは、共通電極厚を１０μ
、巾１．０九で設計した。これだと、電極抵抗による、
電圧降下は、全ドツト打ちでも、まったく観察されない
。他の例では、ラインプリンタ用ヘッド、４１ｎｃｈ品
で、９６０ｄｏｔｓ＋　　２４０ｄｐｉの規格のものは
、共通電極厚１５μ、巾５．　　Ｏｍｍで電圧降下によ
る印字濃度薄は確認されなかった。

さらに、エツジ効果を高める為には、グレーズ端面とヘ
ッド端面をできるだけ距離を小さくすることが重要であ
り、適性値を探した。その結果、エツジ効果を有する為
には、グレーズとヘッドの端面までの距離は０．１％以
下とすることが有効であることが解った。ガラスグレー
ズ厚が５０μの時、グレーズとヘッドの端面距離がＯ，
１ｍｍで、約１０°紙面に対しヘッドを傾けることがで
きる。

これにより、粗面紙に対する印字品質は、−層の効果が
あることが確認できた。傾は角６°以下では、従来の粗
面紙対応ヘッドと効果に差が見られなかった。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によって、低コストで、
印字品質が向上できるヘッドが供給できるようになった
。又、多ドツト同時通電による電圧降下と、それに伴う
印字濃度低下は完全に解消された。従ってスピードに対
する制約も軽減されプリンタの性能向上に果たす役割も
大きい。

コトスに関して著者らがシミュレーションしたところで
は、一般のヘッドに対し、約１０％のコストを低減する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に於けるサーマルプリントヘッドの発
熱体付近の断面図、第２図は本発明に於けるグレーズガ
ラス焼成上りの図で、第２図（ａ）は第１グレーズ層焼
成後、第２図（ｂ）は第２グレーズ層の印刷位置を示す
。第３図（ａ）、［有］）は従来のサーマルプリントヘ
ッドの発熱体付近の断面図で、第４図はヘッドとフィル
ムの走行関係を示す図である。 ｌ・・・耐熱性絶縁基板 ２ａ、２ｂ・・・本発明におけるグレーズガラス３・・
・発熱体 ４・・・本発明に於ける共通電極 ５・・・個別電極 ６・・・保護膜 １１・・・耐熱性絶縁基板 １２・・・グレーズガラス １３・・・発熱体層 １４・・・共通電極 １５・・・個別電極 １６・・・保護膜 ２１・・・サーマルヘッド ２２・・・転写フィルム ２３・・・被転写紙 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　鈴木喜三部　他１名 第１図 第２図 （ａ） 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性絶縁基板上に部分グレーズガラスを配し、
   少なくとも発熱体、電極、保護膜により構成されて成る
   サーマルプリントヘッドに於いて、前記発熱体は部分グ
   レーズガラス上に設けられ、電極の一部は前記グレーズ
   ガラス下に配されており、該部分グレーズガラスは、軟
   化点の異なる複数種のガラスにより複数段の構造を成す
   ことを特徴とするサーマルプリントヘッド。
2. （２）部分グレーズガラス下に配された電極は、厚膜に
   より印刷焼成されて形成され、部分グレーズガラスより
   厚膜電極が露出した部分で、薄膜電極と接続されること
   を特徴とする請求項１記載のサーマルプリントヘッド。
3. （３）前記部分グレーズガラスは、結晶性ガラスと、非
   結晶性ガラスの２層の構造であり、発熱体は、非結晶性
   ガラス上に形成されて成ることを特徴とする請求項１記
   載のサーマルプリントヘッド。