JPH03261563A - 印字ヘッド - 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］ この発明はプリンタ等の印字装置に用いられる印字ヘッ
ドに関する。

Ｅ従来の技＃７１ 従来、プリンタ等に用いられる印字ヘッドとして、感熱
タイプのサーマル印字ヘッドが知られている。この種の
印字ヘッドは、薄膜形成技術によりセラミック基板上に
絶縁層を介在させて多数の発熱体を配列形成するととも
に、各発熱体の両端に接続される”ｒｕＪ４ｉをパター
ン形成し、これらを酸化防止層および耐摩耗層で覆った
４Ｉ造となっている。この印字ヘッドでは、発熱体に選
択的に電流が流れると１発熱体がジュール熱により発熱
し、この熱により感熱印字を行なう、しかし、このよう
な印字ヘッドでは、発熱体等の素材が高価であり、製作
にも高い精度が要求されるため、生産性が悪く、当然高
価なもになるという問題がある。

そこで、最近では、第５図に示すように発熱体をカーボ
ンインク等の導電性インクにより帯状に形成する構造の
ものが検討されている。この印字ヘッドは、絶縁基板ｌ
上に金属層よりなる選択電極２および共通電極３を交互
に所定間隔で多数並列形成した上、選択電極２および共
通ｉｔｔ極３上にその配列方向の全域に亘って導電性イ
ンクを帯状に印刷することにより発熱体４を形成した構
造となっている。この印字ヘッドでは、印字時に１つの
選択電極２とこれに隣接する２つの共通電極３．３との
間に位置する発熱部分（斜線で示す部分）５．５のみが
発熱して感熱印字を行なう。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した印字ヘッドにおいては、導電性
インクを帯状に印刷して発熱体４を形成する際に、導電
性インクが毛細管現象により選択電極２および共通電極
３に泊ってにじみが発生し、その側縁が第５図に示す如
くウネリを生じるため、均一な幅に形成することができ
ない、このように１発熱体４の幅に／ヘラツキが生じる
と、印字ドツトの大きさにバラツキが生じることとなり
、印字濃度が不均一となって鮮明な印字ができないとい
う問題が生じる。特に、印字時には発熱体４の全幅と対
応する箇所、すなわち発熱体４の輻方向の両縁部に亘っ
て感熱紙等が接触するため、上述した問題が顕著に現わ
れる。

また、発熱体４は印字ドー２１の大きさと抵抗率によっ
て輻および層厚が決定されるから、実際にはかなり狭い
幅となり、層厚もある程度厚くなる。そのため、印字ド
ツトのピッチが微細化すれば、これに伴って発熱体４の
幅も小さくなり、層厚も厚くなるため、発熱体４の幅が
より一層バラツキやすくなり、これによっても上述した
問題が生ずる。

この発明の目的は、発熱体の幅に／ヘラツキが生じても
、印字時に発熱部分と対応する箇所のみを確実に感熱紙
等に接触させることができ、これにより均一な印字濃度
で鮮明な印字ができ、しかも印字ドツトの微細化も可能
な印字ヘッドを提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明は上述した目的を達成するために、基板上に複
数の選択電極と共通電極とを、その各−端側を所定長だ
け相対向させて離間配列し、前記選択電極と前記共通電
極とが相対向する幅よりも幅広の帯状に発熱体を設けて
前記選択電極と前記共通電極の各一端側を覆い、かつ前
記発熱体の幅方向における中央部分を前記電極の配列方
向に沿って突出させたことである。

［作用］ この発明の作用は次の通りである。

複数の選択電極と共通電極との一端側が離間して所定長
だけ相対向する幅よりも幅広の帯状に発熱体を設けて前
記選択電極と前記共通電極の各−端側を覆ったので、印
字時に発熱体が発熱する発熱部分の大きさは選択電極と
共通電極の各一端部が相対向する幅部分となる。そのた
め、発熱体の幅に／ヘラツキが生じても、発熱体の発熱
部分を均一な大きさに形成することができる。しかも、
発熱体の輻方向における中央部分を各電極の配列方向に
沿って突出させたので、印字時に発熱体の発熱部分と対
応する箇所のみを確実に感熱紙等に接触させることがで
きる。したがって、発熱体の幅を太きく形成しても、印
字濃度が均一で鮮明な印字を行なうことができ、かつ発
熱部分を小さく形成できるので、印字ドツトの微細化を
も図ることができる。

［実施例］ 以下、第１図〜７５４図を参照して、この発明の詳細な
説明する。

第１図および第２図は印字ヘッドの第１実施例を示す、
この印字ヘッドは例えばファクシミリ等のプリンタに用
いられてライン印字が可能なものである。この印字ヘッ
ドは、絶縁フィルム１０上に配線リードｌｌをパターン
形威し、その上に発熱体１２を設けて絶縁保＄１ｊＪ１
３で覆った上、絶縁フィルム１０の下面にエンボス加工
を施して充埴剤１４を設けて接着剤等により支持体１５
に接着した構造となっている。なお、以下、各部材につ
いて順に説明する。

絶縁フィルム１０はポリエステル、ボリイミド、ビスマ
レイミドトリアジン等の耐熱性をイｆする合成樹脂より
なり、長方形状に細長く形成されている。

配線リード１１は選択電極１６．共通電極１７等からな
り、絶縁フィルム１０の上面に銅等の金属を真空蒸着ま
たはスパッタ等により被着してメツキを施した後、金属
膜をフォトリングラフィ技術によりパターニングするこ
とにより形成されている０選択電極１６および共通電極
１７は、絶縁フィルム１０の全幅方向に亘って交互に所
定間隔（例えば、１６ドツ）　／　ｍ　ｍ程度のｆｌａ
ｔ　ｊＦ！　）で多数並列され、かつ各先端部１６ａ、
１７ａが互い違いに食い込んで形成されている。各先端
部１６ａ、１７ａの食い込みの輻りは、後述する発熱部
分２０の大きさを決定する。そのため、各先端部１６ａ
、１７ａの先端縁は２つの直線上に揃って形成され、各
先端部１６ａ、１７ａの食い込みのＭＬは全て均一な長
さに形成されている。

なお、選択電極１６の他端側はｒｃチップ（図示せず）
に接続され、共通′ｒＬＪ４ｉ１７の他端側は一体的に
接続されている。

発熱体１２はカーボンインク等の導電性インクよりなる
発熱体であり、印刷やロールコート等により選択電極１
６と共通電極１７の各先端部１６ａ、１７ａ上にその配
列方向の全域に亘って帯状に形成されている。ここで重
要なことは、発熱体１２の輻Ｗが各電極１６．１７の先
端部１６ａ、１７ａの食い込みの輻りよりも太きく形成
され、かつ各先端部１６ａ、１７ａを完全に覆って設け
られていることである。特に１発熱体１２の長手方向に
沿う両側縁は、各先端部１６ａ、１７ａの先端縁から充
分に離れていることが望ましい、この発熱体１２では、
印字時に実際に電流が流れて発熱する発熱部分１８は、
第２図に斜線で示す部分、つまり１つの選択電極１６の
先端部１６ａとこれに隣接する２つの共通電極１７．１
７１７）先端部１７ａ、１７ａとが互いに対向する＆ｌ
ｉ部分であり、これ以外の部分は発熱しない、なお、絶
縁保護膜１３はポリイミド等の耐摩耗性および耐酸化性
を有する耐熱樹脂よりなり、発熱体１２および配線リー
ド１１を覆って設けられている。

一方、絶縁フィルム１０の下面には１発熱体１２の輻方
向における中央部分つまり発熱体１２の発熱部分１８と
対応する箇所にエンボス加工が施され、これにより円弧
状の四部１０ａが発熱体１２の帯状に沿って形成され、
この四部１０ａ内に充填剤１４が充填されている。この
場合、四部１０ａは絶縁フィルム１０の上面側を盛り」
−がらせ、これによりその上面に設けられた各電極１６
．１７、発熱体１２．および絶縁保護膜１３を盛り上げ
る。この構造は発熱体１２の発熱部分１８に対応する絶
縁保護１１！２１３の表面をその周囲全域の絶縁保ＩＩ
膜１３よりも高く盛り上げ、後述するプラテン１９や感
熱インクシー）２０ｆ−に接触させるのに効果的である
。なお、支持体１５は耐熱性樹脂または金属板等よりな
るが、ある程度変形可能なものである。これは、印字ヘ
ッドが長尺であるため、プラテン１９等に対する発熱体
１２の部分の当りを良くするためである。

このように、上述した印字ヘッドでは１発熱体１２の輻
Ｗを選択電極１６と共通電極１７の各先端部１６ａ、１
７ａが互い違いに食い込む＄１！Ｌよりも太きく形成し
て、各先端部１６ａ、１７ａを発熱体１２で覆ったので
、印字時に発熱体１２が発熱する発熱部分１８の大きさ
は選択電極１６と共通電極１７の各先端部１６ａ、１７
ａが対向する４１ｇ部分となり、この発熱部分１８のみ
に′ｒ！、流が流れてジュール熱を発生する。したがっ
て、９．熱体１２の輻にバラツキが生じても、発熱体１
２の発熱部分１８を均一な大きさに形成することができ
る。しかも、この印字ヘットは絶縁フィルム１０の下面
にエンボス加工により円弧状の凹部１０ａが発熱体１２
の長手方向に沿って形成され、このＰ！Ｊ部１０り内に
充填剤１４が充填されて支持体１５に接着されることに
より、発熱体１２の発熱部分１８と対応する箇所が他の
部分よりも盛り上がる。七のため、印字時に印字ヘッド
とプラテン１９との間に感熱インクシート２ｏと被記録
紙２１を重ね合わせて（１枚の感熱紙でもよい）配置し
た際に、発熱部分１８と対応する箇所のみを確実に感熱
インクシー）２０に接触させることができる。そのため
、発熱体１２の輻Ｗにバラツキがあっても１発熱部分１
８で発熱した熱により感熱インクシート２０の適宜箇所
のインク２０ａを部分的に溶融させて被記録紙２１に転
写することができる。したがって、発熱体１２の幅Ｗを
大きく形成しても、印字濃度が均一・で鮮明な印字を行
なうことができ、かつ発熱部分Ｉ８を小さく形成できる
ので、印字ドツトのピッチを微細化することも可能とな
る。

第３図および第４図はそれぞれ他の実施例を示す、この
場合、上述した実施例と同一部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。ｗＳ３図に示された印字ヘッドは
、絶縁フィルム１０を支持体１５に接着する際に、絶縁
フィルム１０と支持体１５の間で、かつ発熱体１２の幅
方向における中央部分と対応する箇所に線材２２を配置
し、この線材２２により絶縁フィルムｌＯを盛り」−げ
てその上面の各電極１６．１７、発熱体１２、および絶
縁保！［１３を他の部分よりも高く盛り上げた構造とな
っている。この場合には、線材２２の周辺に充填剤１４
を充埴してもよく、また予め絶縁フィルムｌＯの下面に
エンボス加工を施して円弧状の凹部１０ａを形成してお
き、この凹部１０ａ内に上述した線材２２および充填剤
１４を充積するようにしてもよい、このような印字ヘッ
ドにおいても、前述した実施例と同様の作用効果がある
。

また、ｐ！Ｓ４図に示された印字ヘッドは、絶縁フィル
ム１０の上面に各電極１６．１７を形成する前に、予め
信号電極１６と共通電極１７の各先端部１６ａ、１７ａ
が相互に食い込む箇所と対応する部分に絶縁性の印刷層
２３を各電極１６．１７の配列方向の全域に亘って帯状
に印刷し、この印刷層２３上に跨って各電極１６．１７
、発熱体１２、および絶縁保護Ｍ１３を形成することに
より１発熱体１２の幅方向における中央部分つまり発熱
部分１８と対応する箇所を他の部分よりも高く盛り上げ
た構造となっている。このような印字ヘッドにおいては
、前述した実施例と同様の作用効果があるほか、特に基
板として絶縁フィルムｌＯを用いる必要はなく、ガラス
、石英、セラミック等を用いることができ、支持体１５
を設ける必要がない。

なお、この発明は上述した各実施例に限定されるもので
はない０例えば、発熱体１２は必ずしも導電性インクで
ある必要はなく、例えばシリサイド系、タルタン系等の
高抵抗材料、あるいは多結晶シリコン層に不純物をドー
プしたもの等でもよく、このような材料でも、高い精度
が要求されないので、容易に製作ができる。

また、選択電極１６および共通電極１７は、交互に配列
されているものに限らず、共通電極１７間に複数本の選
択電極１６を配置したもの、逆に選択電極１６１１ｊに
複数本の）（通電ｆｉ１７を配置したものでもよい、ま
た、ａ択電極１６および共通電極１７は、必ずしも真空
蒸着やスパッタ等によって被着された金ＪｉｉＥ膜をパ
ターン形成したものである必要はなく、印字ドツトが８
ドツト／ｍｍ程度であれば、絶縁フィルム１０に金属箔
をラミネートしてパターン形成したものでもよい。

さらに、この発明の印字ヘー、ドは上述した感熱式のサ
ーマルプリンタに限らず、バブル式インクジェットプリ
ンタのバブル発生用の印字ヘッドとしても用いることが
できる。

［発１１の効果］ 以上詳細に説明したように、この発す１によれば、複数
の選択電極と共通電極との一端側が離間して所定長だけ
相対向する幅よりも幅広の帯状に発熱体を設けて前記選
択電極と前記共通電極の各一端側を覆ったので１発熱体
の幅にバラツキが生じても、発熱体の発熱部分を均一な
大きさに形成することができ、しかも発熱体の輻方向に
おける中央部分を各電極の配列方向に沿って突出させた
ので、印字時に発熱体の発熱部分と対応する箇所のみを
確実に感熱紙等に接触させることができる。したがって
、発熱体の幅を太きく形成しても、印字濃度が均一で鮮
明な印字を行なうことができ、かつ発熱部分を小さく形
成できるので、印字ドツトの微細化を図ることも可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの発明の第１実施例を示し、ｆ
ｆ１１図は印字ヘッドの要部拡大断面図、第２Ｆ！！Ｊ
は絶縁保護膜を設ける前の状態における印字ヘッドの一
部省略した平面図、第３図および第４図はそれぞれ印字
ヘッドの他の実施例を示す要部拡大断面図、第５図は従
来の印字ヘッドの要部を示す平面図である。 ｌＯ・・・・・・絶縁フィルム（基板）、１０ａ・・・
・・・凹部、１２・・・・・・発熱体、１４・・・・・
・充填剤、１６・・・・・・選択電極、１７・・・・・
・共通電極、１６ａ、１７ａ・・・・・・先端部、１８
・・・・・・発熱部分、２２・・・・・・線材２３・・
・・・・印刷層。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に複数の選択電極と共通電極とを、その各一端
   側を所定長だけ相対向させて離間配列し、前記選択電極
   と前記共通電極とが相対向する幅よりも幅広の帯状に発
   熱体を設けて前記選択電極と前記共通電極の各一端側を
   覆い、かつ前記発熱体の幅方向における中央部分を前記
   電極の配列方向に沿って突出させたことを特徴とする印
   字ヘッド。