JPH03205163A - 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） 本発明はファクシミリやプリンタなどに用いられる熱転
写印字用サーマルプリントヘッドに関するものである． （従来の技術） 熱転写印字装置では転写媒体と被転写媒体を重ねてプラ
テンローラでサーマルプリントヘッド上に押しつけ、熱
転写を行なう。

第５図は一般的な熱転写印字装置を表わしたものである
．２はサーマルプリントヘッドであり、その一主表面上
に発熱体が形威されて紙面垂直方向に配列されている。

４はプラテンローラであり，転写媒体６と被転写媒体８
が重ねられてプラテンローラ４によりサーマルプリント
ヘッド２の発熱体上に押しつけられて転写が行なわれる
。印字後の転写媒体６と被転写媒体８は矢印方向に送ら
れ．転写媒体６はガイドｌＯを経て巻取り部１２に巻か
取られていく。

サーマルプリントヘッド部分を第６図に拡大して示す．
発熱体１４がサーマルプリントヘッド２の基板の表面で
一端部２ａに沿って配列されており、その端部２ａ側の
表面には全ての発熱体工４に共通に接続されて通電用電
源を供給する共通電極が形威されており、発熱体１４の
配列に関し端部２ａと反対側の表面には各発熱体１４を
個別に選択する選択電極が配列されている． 第７図は発熱体１４、共通電極工６及び選択電極１．８
を略線図として表わしたものである。転写媒体６と被転
写媒体８は第７図では矢印の方向に送られていく。

共通電極の幅（第６図では２２）はＡ４サイズやＢ４サ
イズのサーマルプリントヘッドでは２．５〜３　ｍ　ｍ
になる。共通電極をＡｇペーストなどで補強したとして
も共通電極の幅は２ｍｍ以上が必要である。プラテンロ
ーラ４によって転写媒体６と被転写媒体８をサーマルプ
リントヘッド２に押しつけると、排紙側の押しっけＩｌ
ｌ（発熱体ｌ４の中心から端部２ａ側で押しつけられて
いる幅ｋ１）は通常１ｍｍ程度である。したがって、印
字後、直ちに転写媒体６を被転写媒体８から剥離させた
としても，印字後少なくとも１ｍｍは転写媒体６と被転
写媒体８が密着した状態になる。

第８図に発熱体付近を拡大して示す。転写媒体６はベー
ス６ａ上にインク層６ｂが形成されたものである。イン
ク層６ｂ上に被転写媒体８を重ね、プラテンローラ４に
よってベース６ａ側が発熱体１４側になるようにしてサ
ーマルプリントヘッド２に押しつけ、印字を行なうと、
転写媒体６の加熱された部分のインク層が溶融し、その
溶融部分６ｃが被転写媒体８に転写される。

（発明が解決しようとする課題） 印字後直ちに転写媒体６を被転写媒体８がら剥離しても
，少なくとも１ｍｍ程度は転写媒体６と被転写媒体８が
密着状態にあり、加熱により溶融したインク層部分６ｃ
がその間に冷却されて固まってしまうことがある。イン
ク層部分６ｃが固まるとベース６ａとの密着がよくなり
，ベース６ａへの再付着が起こる。その結果、転写媒体
６を被転写媒体８から剥離したときに、印字すべき部分
のインク層がベース６ａから剥離せずに被転写媒体８か
ら剥離して、その部分のインク層がベース６ａに残り、
転写効率が悪くなる。転写媒体６を被転写媒体８から剥
離する際、印字すべき部分のインク層６ｃとベース６ａ
との界面６ｄでの付着強度をＦ２とし、その部分のイン
ク層６ｃと被転写媒体８との界面６ｅでの付着強度をＦ
１とすれば，剥離前にインク層部分６ｃが固まることに
ょって付着強度Ｆ２がＦ１よりも大きくなれば、そのイ
ンク層部分６ｃがベース６ａに残ってしまう。

本発明は熱転写印字用サーマルプリントヘッドにおいて
，転写効率を高めることを目的とするものである． （課題を解決するための手段） 本発明のサーマルプリントヘッドでは，基板表面で発熱
体配列より排紙側に溝又は凸部が形成されている。

（作用） 印字を行なうときは，発熱体で転写媒体が加熱されてイ
ンクが溶融し、被転写紙と転写紙が合わさった状態で基
板上を走行する．発熱体配列より排紙側に溝が設けられ
ているときは，この溝により転写媒体から基板への放熱
が減少する。発熱体配列より徘紙側に凸部が設けられて
いるときは、発熱体配列とこの凸部の間ではプラテンロ
ーラと基板表面との間に隙間ができ、この隙間のある領
域を転写媒体と被転写媒体が重なった状態で走行するこ
とになり、転写媒体から基板側への放熱が減少する。こ
のように，転写媒体から基板側への放熱が減少する結果
、転写媒体のベース側の温度が高いまま搬送され，被転
写媒体が転写媒体から剥離される時点において、印字す
べき部分のインク層にはベース側で高く、被転写媒体側
で低くなる温度勾配がつく。インク層は温度が高いほど
柔らかいので、被転写媒体とインク層の間の付着強度の
方がインク層とベース間の付着強度より強くなり、イン
クが被転写媒体に転写して転写効率が高くなる。

（実施例） 第１図は一実施例のサーマルプリントヘッドを用いた熱
転写印字装置を示す概略断面図である。

第１図において、サーマルプリントヘッドの基板２０上
に発熱体２２ａが形威されており，発熱体２２ａは図で
紙面垂直方向に列状に配列されて形成されている。発熱
体配列よりも排紙側（図では左側）には発熱体配列に接
近して溝３２が複数個形成されている．転写媒体６と被
転写媒体８は重ね合わされてプラテンローラ４により発
熱体２２ａ上に押しつけられ、矢印方向に移動しながら
転写印字がなされていく．転写媒体６と被転写媒体８は
印字後も重ね合わされた状態で基板２ｏ上に接触しなが
ら移動していく。

サーマルプリントヘッドの拡大断面を第２図に示す。

基板２０は厚さが約０．６ｍｍのアルミナセラミック基
板の表面を厚さが約５ｏμｍのガラス質のグレーズ層で
被ったものを用いる。基板２ｏには抵抗体膜や電極膜な
どの威膜工程前に予め溝３２が形成されている。各溝３
２の幅は４００〜５００μｍ程度であり、発熱体配列に
沿い，発熱体配列に接近して形成されている。発熱体配
列から基板の端部までの距離は３ｍｍ以内であり、その
領域に溝３２が複数本形成されている。

基板２０上には抵抗体膜が形成され，その上に電極膜が
形成された後、写真製版とエッチングによってパターン
化されで抵抗体２２と電極２４，２６が形成されている
。抵抗体２２のうち両電極２４．２６間で露出した部分
２２ａが発熱体とな？。電ｔ４２４は各発熱体２２ａを
個別に選択するための選択電極であり，電極２６は発熱
体２２ａに通電用電源を供給する共通電極である。抵抗
体２２としては例えば厚さが約３０００λのＴａ　−Ｓ
ｉＯ■を用い、電極２４．２６としては厚さが約１μｍ
のＡｎ−Ｓｉ（シリコンを１％程度含むアルミニウム膜
）又は厚さが約５００入のＮｉＣｒ膜上に厚さが約９０
００入のＡｕ膜を積層したものを用いる。３０は共通電
極の電流容量を大きくするための補強用電極膜であり，
例えば共通電極２６がＮｉＣｒ−Ａｕ膜のときは金や銅
などをメッキ法などにより厚く形成したものを用い、共
通電極２６がＡ１２−Ｓｉ膜のときはＡｇペーストを用
いる。抵抗体２２と電極２６は溝３２内にも形成され、
補強用電極３０は溝３２の領域よりも排紙側に形成され
ている。

２８は保護膜であり、発熱体２２ａとそれにつながる電
極２４．２６上を被っている。ただし、保護膜２８は選
択電極２４のボンディングパッド部分と，共通電極２６
の補強用電極膜３ｏが形成される領域及びボンディング
パッド部分には形威されない。保護膜２８としては例え
ば厚さが約１．８μｍのシリコン窒化膜を用いる。

第３図は他の実施例を表わす。

基板２０、発熱体２２ａ、電極２４．２６及び保護膜２
８は第２図のものと同じ構造をしている。

３４は溝であり、溝３４内には抵抗体や電極は形成され
ていない。また、補強用電極３０は溝３４が形威されて
いる領域よりも排紙側に形威されている。これらの溝３
４は戊膜工程完了後に形成されたものである。

第２図の実施例のサーマルプリントヘッドを製造すると
きは、基板２０に予め溝３２を形成しておき、その後従
来と同じ薄膜プロセスによってサーマルヘッドを形成す
る。第３図のサーマルプリントヘッドは、従来と同じ薄
膜プロセスで成膜した後、溝３４を形成する。溝３２．
３４を形成するには、例えばダイヤモンドグラインダを
使用する。

第４図はさらに他の実施例を表わす。

ガラス質のグレーズ層で被われたセラミック基板にてな
る基板２０上に発熱体２２ａが紙面垂直方向に沿って配
列されて形威されている。発熱体２２ａの配列の排紙側
（図では左側）にはグレーズ層２０ａが紙面垂直方向に
伸びる凸条に形成されている。基板２０のセラミック基
板は例えば厚さが約０．６ｍｍのものであり、その表面
を被うグレーズ層は厚さが約５０μｍであり、凸楽の部
分グレーズ層２０ａは約１００μｍの高さに形成されて
いる。発熱体２２ａは例えば厚さが約３０００入のＴａ
−Ｓｉｎｇ膜により形成され，その電極は厚さが約１μ
ｍで、シリコンを僅かに含んだアルミニウム膜により形
成されている。発熱体２２ａ上の保護膜などの図示は省
略されている。

転写媒体６と被転写媒体８はプラテンローラ４により発
熱体２２ａ上に押しつけられ、プラテンローラ４が矢印
方向（図では時計回りの方向）に回転しながら転写媒体
６と被転写媒体８を供給していく． 次に，第４図の実施例の動作について説明する．発熱体
２２ａより徘紙側に凸条グレーズ層２０ａを形威してい
るので、発熱体２２ａと凸条グレーズＭｌ　２　０　ａ
の間ではプラテンローラ４と基板２０の表面との間に隙
間ができる。この隙間のある領域を転写媒体６と被転写
媒体８が重なった状態で走行する。これにより，発熱体
２２ａにより加熱されて印字された部分から基板２０側
への放熱が減り、転写媒体６のベース側の温度が高いま
ま搬送される．したがって，被転写媒体８から転写媒体
６を剥離する時点におけるインク層のベース側部分の温
度は高い状態に維持され、インク層に転写媒体６のベー
ス側で温度が高く，被転写媒体８側で温度が低くなる温
度勾配をつけることができる。インクは温度が高いほど
柔らかいため、被転写媒体８とインクとの間の付着強度
よりもインクと転写媒体６のベースとの間の付着強度の
方が弱くなり、転写効率が高くなる。

第４図では発熱体２２ａの配列の排紙側に凸部２０ａを
形成するのに、グレーズ層を部分的に盛り上げているが
、凸部はグレーズ層により形威することかできるだけで
はなく，セラミック基板自体に凸部を形威しておくこと
により形成することもできる。

本発明は薄膜型サーマルプリントヘッドに限らず、厚膜
型サーマルプリントヘッドにも適用することもできる。

（発明の効果） 本発明では発熱体配列より排紙側の基板に溝又は凸部を
形威したので．印字後転写媒体から基板への放熱が少な
くなり、転写媒体と被転写媒体が剥離される前に転写媒
体のベース側のインク層部分が固化されるのを防ぎ、被
転写媒体への転写効率を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を用いた熱転写印字装置を示す概略断
面図、第２図は第１図におけるサーマルプリントヘッド
の要部断面図、第３図は他の実施例の要部断面図、第４
図はさらに他の実施例の要部断面図、第５図は熱転写印
字装置を示す正面断面図，第６図は熱転写印字装置の要
部を示す正面断面図、第７図はサーマルプリントヘッド
の一例の発熱体と電極を示す略線図，第８図は熱転写印
字装置の転写動作を示す概酩断面図である。 ２０・・・・・・基板．２０ａ・・・・・・凸部、２２
ａ・・・・・・発熱体，２４・・・・・・選択電極、２
６・・・・・・共通電極、３０・・・・・補強用電極．
３２，３４・・・・・・溝。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の一主表面上に発熱体を列状に配列したサー
   マルプリントヘッドにおいて、前記基板表面で発熱体配
   列より排紙側に溝を形成したことを特徴とするサーマル
   プリントヘッド。
2. （２）基板の一主表面上に発熱体を列状に配列したサー
   マルプリントヘッドにおいて、前記基板表面で発熱体配
   列より排紙側に凸部を形成したことを特徴とするサーマ
   ルプリントヘッド。