JPH04112049A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JPH04112049A
JPH04112049A JP23185790A JP23185790A JPH04112049A JP H04112049 A JPH04112049 A JP H04112049A JP 23185790 A JP23185790 A JP 23185790A JP 23185790 A JP23185790 A JP 23185790A JP H04112049 A JPH04112049 A JP H04112049A
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common
electrode
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thermal head
conductor
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Tetsuharu Hyodo
兵頭 徹治
Shigenori Ota
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Abstract

PURPOSE:To improve yield on manufacture by forming a common conductor connected in common with each terminal of a plurality of driver circuit elements onto a substrate and making the nearest space of the common conductor and a common electrode shorter than those of the common conductor and each discrete electrode. CONSTITUTION:A plurality of driver circuit elements 23 formed at every discrete electrode 31 are arrayed in parallel with a heating resistor row 22 on resistor layers 28, and a common grounding electrode 34 connected in common with each driver circuit element 23 is formed at the distance d6 of the projecting section of the discrete electrode 31. A projecting section 39 facing at a distance d7 smaller than the distance d6 to the common grounding electrode 34 is formed integratelly to the extending section 38 of a common electrode 30. A discharge phenomenon is generated first between the common grounding electrode 34 and the projecting section 39 of the common electrode 30. Accordingly, the flowing of excess currents through a heating resistor 32 and the thermal change of properties by excess Joule heat can be prevented, thus improving yield on the manufacture of a thermal head 21.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はサーマルヘッドに間し、さらに詳しくはサーマ
ルヘッドの製造上の歩留まりを向上するためのサーマル
ヘッドの配線パターンの改善に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to thermal heads, and more particularly to improving the wiring pattern of thermal heads in order to improve the manufacturing yield of thermal heads.

F従来巧技術つ 第11図は典型的なサーマルへノド1の断面図てあり、
第12図はサーマルヘッド1の平面図である。サーマル
ヘッド1は、セラミ・ツクなとから成る電気絶縁性のヘ
ット基板2上にガラスなどから成るグレーズ層3が形成
される。このグレーズ層3上にヘッド基板2のほぼ全面
に亘って、スパッタリングやリソグラフィツク法などの
薄膜技術により窒化タンタルTa2Nなどから成る抵抗
体層4を形成する。この抵抗体層4上にアルミニウムな
どを上記薄膜技術によりパターン形成して、共通電極5
および複数の個別電極6を形成する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a typical thermal nozzle 1.
FIG. 12 is a plan view of the thermal head 1. In the thermal head 1, a glaze layer 3 made of glass or the like is formed on an electrically insulating head substrate 2 made of ceramic or the like. On this glaze layer 3, a resistor layer 4 made of tantalum nitride Ta2N or the like is formed over almost the entire surface of the head substrate 2 by a thin film technique such as sputtering or lithography. A pattern of aluminum or the like is formed on this resistor layer 4 using the thin film technique described above, and a common electrode 5 is formed on the resistor layer 4.
and form a plurality of individual electrodes 6.

この共通電極5および個別電[i6に挟まれる抵抗体層
4の部分が第12図の左右方向に直線状に連なる複数の
発熱抵抗体7として構成される。
The portion of the resistor layer 4 sandwiched between the common electrode 5 and the individual electrodes i6 is configured as a plurality of heat generating resistors 7 that are linearly connected in the left-right direction in FIG.

前記共通電極5は、発熱抵抗体7の配列方向と平行に延
びる電極部8と、電極部8の一端からヘッド基板2の外
周に沿って延設される延設部9とを含んで構成される。
The common electrode 5 includes an electrode portion 8 extending parallel to the arrangement direction of the heating resistors 7, and an extension portion 9 extending from one end of the electrode portion 8 along the outer periphery of the head substrate 2. Ru.

また個別電極6などと同一工程で発熱抵抗体7の配列方
向と同一方向に延ひる共通導体10か、個別電極6およ
び前記延設部9から間隔d1.d2を開けて形成さ!と
る。この共通導体10上には、予め定める数毎の個別電
極りと接続され、発熱抵抗体7を選択的に発熱駆動する
駆動回路素子11か発熱抵抗体7の配列方向に沿って複
数設けられる。
Further, a common conductor 10 extending in the same direction as the arrangement direction of the heating resistors 7 in the same process as the individual electrodes 6, etc., is provided at a distance d1 from the individual electrodes 6 and the extension portions 9. Open d2 and form! Take. On this common conductor 10, a plurality of drive circuit elements 11 are provided along the arrangement direction of the heat generating resistors 7, which are connected to a predetermined number of individual electrodes and selectively drive the heat generating resistors 7 to generate heat.

前記共通電極5には図示しない回路により、発熱抵抗体
7の付勢電力か供給され、駆動回路素子11が接続され
ている複数の個別電極6のいずれか1つまたは複数を選
択的に共通導体10に接続7遮断することにより発熱抵
抗体7に通電され、怒熱印画が行われる。
The common electrode 5 is supplied with energizing power for the heating resistor 7 by a circuit not shown, and selectively connects one or more of the plurality of individual electrodes 6 to which the drive circuit element 11 is connected to the common conductor. By disconnecting the connection 7 to 10, the heating resistor 7 is energized and an angry printing is performed.

[発明が解決しようとする課題] 前記従来例のサーマルヘッド1を製造するに当たり、共
通電極5、個別電極6および共通導体10の形成は下記
のように行われる。第13図に示されるようにヘット基
板2上にグレーズ層3と抵抗体層4が形成され、抵抗体
層4かパターン形成された段階で、ヘッド基板2上にア
ルミニウムな三の金属層をスバ・・タリシグや蒸着なと
て薄膜に形成し、この上にホトしレスト層12をパター
ン形成し、発熱抵抗体7を形成すI\き領域にスルーホ
ール13を形成する。この後、所定のウニノ1〜エツチ
ングなどを行うことにより、前記金属層が゛パターン化
され、共通型ff15.個別電極6および共通導体10
かパターン形成され、前述したような発熱抵抗体7が構
成される。
[Problems to be Solved by the Invention] In manufacturing the conventional thermal head 1, the common electrode 5, the individual electrodes 6, and the common conductor 10 are formed as follows. As shown in FIG. 13, a glaze layer 3 and a resistor layer 4 are formed on the head substrate 2, and when the resistor layer 4 is patterned, a third metal layer such as aluminum is coated on the head substrate 2. . . . It is formed into a thin film by talishing or vapor deposition, and a rest layer 12 is patterned by photolithography on this, and a through hole 13 is formed in the area where the heating resistor 7 is to be formed. Thereafter, by performing a predetermined etching process, the metal layer is patterned, and the common type ff15. Individual electrodes 6 and common conductor 10
A heating resistor 7 as described above is formed by forming a pattern.

このときスルーホール13では、金属層かエツチングに
より溶解して陽イオン化されるなめ、第13図に示され
るように放出された電子か抵抗体層4の表面に蓄積され
ることになる。一方、個別電極6と共通導体10との間
には、第13図に示されるようにホトレジスト層12を
介在することによる静電容量C1と、グレーズ層3およ
びヘッド基板2を介在することによる静電容量C2とが
存在し、その等価回路は第14図に示される。
At this time, in the through hole 13, the metal layer is dissolved and cationized by etching, so that the emitted electrons are accumulated on the surface of the resistor layer 4, as shown in FIG. On the other hand, between the individual electrodes 6 and the common conductor 10, as shown in FIG. There is a capacitance C2, the equivalent circuit of which is shown in FIG.

この静電容量C1,C2は、第13図に示されるように
並列接続され、したかつて結合容量C0CO=C1+C
2−11) が、第15図示カように想定される。ここでスルーホー
ル13における抵抗体層14上に電荷QOが蓄積されて
いる場合、共通電極5、個別電極6と共通導体10との
間に電位差vO V O= Q O、、” 2 CO、= (2)か発生
し、個別電極6と共通導体10とめ距1Qffl d1
間に電場E E=VO/dl         ・・(3)か発生す
る。これらの等価回路は第14図および第15図に示さ
れる。これらの等価回路図における抵抗値Rは、発熱抵
抗体7の抵抗値である。
These capacitances C1 and C2 are connected in parallel as shown in FIG. 13, and once the coupling capacitance C0CO=C1+C
2-11) is assumed as shown in Fig. 15. Here, when charge QO is accumulated on the resistor layer 14 in the through hole 13, a potential difference vO V O= Q O,, " 2 CO,= (2) occurs, the distance between the individual electrode 6 and the common conductor 10 is 1Qffl d1
An electric field E = VO/dl (3) is generated between the two. These equivalent circuits are shown in FIGS. 14 and 15. The resistance value R in these equivalent circuit diagrams is the resistance value of the heating resistor 7.

一般に複数の個別電極6と共通導体10との距ldlは
、製造上の誤差に基づいて一定ではなく、また前記容量
CI、C2および結合容量COもばらつきを有している
。このとき前記電場Eが、ホトレジスト層12、グレー
ズ層3およびヘッド基板2の材料によって一意的に定ま
る臨界電場EOより低い場合には、第15図に示される
ように個別電極6と共通導体10との間に電位差VOが
存い 1−かしなから前記電場Eか臨界電場EOを越える場合
には、ホトしレスト層12.りし−ズ層3およびへノド
基板2において絶縁破壊が生し、第16図に示されるよ
うに発熱抵抗体7に電流が流れることになる。このよう
な絶縁破壊などの放電現象は、各個別型8i!6と共通
導体10との間で均等に発生せず、比較的絶縁強度の弱
い部分を起点とした少数の点で発生することが知られて
いる。
Generally, the distance ldl between the plurality of individual electrodes 6 and the common conductor 10 is not constant due to manufacturing errors, and the capacitances CI, C2 and coupling capacitance CO also vary. At this time, if the electric field E is lower than the critical electric field EO uniquely determined by the materials of the photoresist layer 12, the glaze layer 3, and the head substrate 2, the individual electrodes 6 and the common conductor 10 are connected as shown in FIG. If a potential difference VO exists between 1 and 1 and the electric field E exceeds the critical electric field EO, then the photoresist layer 12. Dielectric breakdown occurs in the resin layer 3 and the henode substrate 2, and current flows through the heating resistor 7 as shown in FIG. Discharge phenomena such as dielectric breakdown occur in each individual type 8i! 6 and the common conductor 10, but is known to occur at a small number of points starting from a portion with relatively weak insulation strength.

したがって第12図に示した個別電極6aと共通導体1
0との間で、絶縁破壊が生じた場合、残余の個別電極6
に蓄積されている電荷が絶縁破壊を生じた箇所に対応す
る個別電極6に集中して流れ、発熱抵抗体7に過大な電
流が流れることになる。
Therefore, the individual electrodes 6a and the common conductor 1 shown in FIG.
0, if dielectric breakdown occurs between the remaining individual electrodes 6
The charges accumulated in the heat generating resistor 7 flow in a concentrated manner to the individual electrode 6 corresponding to the location where dielectric breakdown has occurred, causing an excessive current to flow through the heat generating resistor 7.

このような場合、発熱抵抗体7は過大電流量および過大
なジュール熱により電気的変質、熱的変質、酸化変質な
どを複合した変質を生じ、サーマルヘッド1が使用不能
となる。このような問題点を解決するために、従来では
個別電極6および共るエツチング液の変更やエツチング
粂件の調整を行うようにしているか、製造工程の効率化
を低下させている。また二のようなエラ千ンク条件の調
整が不十分な場合、発熱抵抗体7が前述したように損傷
し、歩留まりを大幅に低下させてしまうという間顕点を
有している。
In such a case, the heating resistor 7 undergoes a combination of electrical, thermal, and oxidative alterations due to the excessive amount of current and excessive Joule heat, and the thermal head 1 becomes unusable. In order to solve these problems, conventional methods have been to change the individual electrodes 6 and the etching solution used, or to adjust the etching pattern, or to reduce the efficiency of the manufacturing process. In addition, if the adjustment of the error conditions as described in 2 is insufficient, the heating resistor 7 will be damaged as described above, and the yield will be significantly reduced.

本発明の目的は上述の技術的課題を解消し、製造上の歩
留まりを向上できると共に、信頼性が向上されまた製造
工程を簡略化することができるサーマルヘッドを提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thermal head that can solve the above-mentioned technical problems, improve manufacturing yield, improve reliability, and simplify the manufacturing process.

[課題を解決すための手段] 本発明は、基板上に、複数の発熱素子を配列して成る発
熱素子ラインの一方側に共通に接続された共通電極と、
上記発熱素子ラインの2方側にそれぞれ接続された複数
の個別電極と、複数の個別電極を選択的にスイッチング
するために接続された駆動回路素子とを備えるサーマル
ヘッドにおいて、 複数の上記駆動回路素子の各端子に共通して接続された
共通導体を基板上に形成するとともに共通導体と共通電
極との最近接間隔を共通導体と各個別電極との最近接間
隔よりも短くしたニレを特徴とするサーマルへI)・で
ある。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a common electrode commonly connected to one side of a heating element line formed by arranging a plurality of heating elements on a substrate;
A thermal head comprising a plurality of individual electrodes connected to two sides of the heating element line, and a drive circuit element connected to selectively switch the plurality of individual electrodes, the plurality of drive circuit elements A common conductor commonly connected to each terminal of is formed on the substrate, and the closest distance between the common conductor and the common electrode is shorter than the closest distance between the common conductor and each individual electrode. To thermal I).

■fv  用] 本発明のサーマルへlトの基板上に複数の発熱素子から
なる発熱素子ラインが形成される。発熱素子ラインの一
方側に共通に共通電極が接続され。
[For fv] A heating element line consisting of a plurality of heating elements is formed on the substrate of the thermal heating element of the present invention. A common electrode is commonly connected to one side of the heating element line.

各発熱素子に駆動電力を供給する。発熱素子ラインの共
通電極と反対側には複数の個別電極が接続され、この個
別電極は駆動回路素子に接続されて、発熱駆動される発
熱素子に対応する個別電極を選択的にスイッチングする
動作が行われる。
Supply driving power to each heating element. A plurality of individual electrodes are connected to the side opposite to the common electrode of the heating element line, and the individual electrodes are connected to a drive circuit element to perform an operation of selectively switching the individual electrodes corresponding to the heating elements driven to generate heat. It will be done.

基板上で、各駆動回路素子の各端子に共通して接続され
る共通導体が形成され、この共通導体には駆動回路素子
に個別電極から流入して出力される駆動電流が流入する
。ここで共通導体と共通電極との最近接間隔は、共通導
体と各個別電極との最近接間隔よりも短く選ばれる。し
たがってサーマルヘッドの製造時に、個別電極と共′4
電極との間の発熱素子に静電気がM積された場合であっ
ても、共通電極および個別電極と接続導体との間の絶縁
破壊なとの放電現象は、相互の最近接間隔か最も短い共
通導体と共通電極とめ間で発生する。
A common conductor commonly connected to each terminal of each drive circuit element is formed on the substrate, and a drive current that flows into the drive circuit element from the individual electrodes and is output flows into this common conductor. Here, the closest distance between the common conductor and the common electrode is selected to be shorter than the closest distance between the common conductor and each individual electrode. Therefore, when manufacturing the thermal head, the individual electrodes and the
Even if static electricity is accumulated in the heating element between the electrodes, the discharge phenomenon such as dielectric breakdown between the common electrode and individual electrodes and the connecting conductor will occur at the closest distance between them or at the shortest common distance. Occurs between the conductor and the common electrode.

しなかつて各発熱素子に蓄積されている静電気は、共通
電極を介して共通導体に流入され、発熱素子が過電流お
よびこの過電流による過熱による変質を発生する事態を
防ぐことかできる。したがって製造上の歩留まりを向上
することができ、サーマルヘッドの信頼性を向上するこ
とができる。
The static electricity previously accumulated in each heating element flows into the common conductor via the common electrode, thereby preventing the heating elements from being deteriorated due to overcurrent and overheating caused by this overcurrent. Therefore, manufacturing yield can be improved and reliability of the thermal head can be improved.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例のサーマルヘッド21の拡大
平面図であり、第2図はサーマルヘッド21の平面図で
あり、第3図は第2図の矢符■で示される部分の拡大平
面図であり、第4図は第3図の切断面線IV−IVから
見た断面図である。サーマルヘッド21は発熱素子ライ
ンとしての発熱抵抗体列22を発熱駆動する複数の駆動
回路素子23が搭載され、酸化アルミニウムA120z
などのセラミックから形成されるヘッド基板24と、ヘ
ッド基板24に接続され、可撓性合成樹脂材料またはカ
ラスエポキシ樹脂材料なと゛がら成る支持体に回路配線
か形成された外部配線基板25ヒを備える。
[Embodiment] FIG. 1 is an enlarged plan view of a thermal head 21 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of the thermal head 21, and FIG. FIG. 4 is an enlarged plan view of the shown portion, and FIG. 4 is a sectional view taken along section line IV-IV in FIG. 3. The thermal head 21 is equipped with a plurality of drive circuit elements 23 that drive a heat generating resistor array 22 as a heat generating element line to generate heat, and is made of aluminum oxide A120z.
The present invention includes a head substrate 24 made of ceramic such as, for example, and an external wiring board 25 connected to the head substrate 24 and having circuit wiring formed on a support made of a flexible synthetic resin material or glass epoxy resin material.

へ/ド基板24上にけがカラスなどのりし−ズ層26と
銀ペーストをスクリーン印刷して成る厚膜電極層27と
が形成される。この上にはTa2Nなどをスバ・ツタリ
ング蒸着などの薄膜技術で数100人の膜厚に抵抗体層
28が形成される。さらにその上にはスパッタリングや
蒸着によるアルミニウムなどの金属導体層がヘット基W
、24の外周に沿って第2図示のようにパターン形成さ
れ、共通電極30が形成される。また複数の帯状の個別
電極31が形成され、発熱素子としての複数の発熱抵抗
体32から成る前記発熱抵抗体列22が得られる。
On the head/board substrate 24, a glue layer 26 and a thick film electrode layer 27 formed by screen printing silver paste are formed. A resistor layer 28 is formed on this layer to a thickness of several hundred layers using a thin film technique such as sputtering vapor deposition of Ta2N or the like. Furthermore, on top of that, a metal conductor layer such as aluminum is formed by sputtering or vapor deposition.
, 24 is patterned as shown in the second figure, and a common electrode 30 is formed. Further, a plurality of band-shaped individual electrodes 31 are formed, and the heating resistor row 22 consisting of a plurality of heating resistors 32 as heating elements is obtained.

前記抵抗体層28上には、個別電極31と同一工程、同
一材料で複数本の個別電極31毎に設けられる複数の前
記駆動回路素子23が、発熱抵抗体列22と平行に配列
され、これら複数の駆動回路素子23の配列範囲に亘る
長さで、各駆動回路素子23に共通に接続される共通導
体としての共通接地電[!34か個別電極31と距離d
6を空けて形成される。この共通接地電極34には1例
として各駆動回路素子23毎に共通接地電極用接続端子
35か一体に形成される。また駆動回路素子23に、対
応する発熱抵抗体32を個別的に発熱駆動するための信
号や駆動電力などを供給する外部接続端子36が、駆動
回路素子23毎に複数本ずつ設けられる。
On the resistor layer 28, a plurality of drive circuit elements 23, which are provided for each of the plurality of individual electrodes 31 using the same process and the same material as the individual electrodes 31, are arranged in parallel with the heating resistor row 22. A common grounding conductor [! 34 or individual electrode 31 and distance d
It is formed by leaving 6 blanks. For example, a common ground electrode connecting terminal 35 is integrally formed on this common ground electrode 34 for each drive circuit element 23. Further, a plurality of external connection terminals 36 are provided for each drive circuit element 23 to supply signals, drive power, etc. for individually driving the corresponding heat generating resistor 32 to generate heat.

前記共通接地電極用接続端子35や外部接続端子36、
または共通電極30のヘッド基板24の長手方向両端部
における個別型i31と平行な延設部38に形成される
共通電極用接続端子37などは、前記外部配線基板25
にヘッド基板24の第2図左右方向全長にわたって接続
されている。
the common ground electrode connection terminal 35 and the external connection terminal 36;
Alternatively, the common electrode connection terminals 37 formed in the extending portions 38 parallel to the individual mold i31 at both ends of the head substrate 24 in the longitudinal direction of the common electrode 30 are connected to the external wiring substrate 25.
The head board 24 is connected to the head board 24 over the entire length in the left-right direction in FIG.

また共通電極30の前記延設部38には、共通接地電極
34と前記距離d6より小さな距離d7を開けて臨む突
部39が一体的に形成される。
Further, a protrusion 39 is integrally formed on the extended portion 38 of the common electrode 30 and faces the common ground electrode 34 with a distance d7 smaller than the distance d6.

前記共通電極30および個別電極31付近を被覆して、
耐幸耗層40がたとえばスパッタリングなビカ薄膜技術
で形成される。また駆動回路素子23付近を被覆して、
たとえばエポキシ樹脂などの電気絶縁性材料が、′)な
る保護層41が形成される。
Covering the common electrode 30 and the vicinity of the individual electrodes 31,
The wear-resistant layer 40 is formed, for example, by sputtering Vika thin film technology. Further, the vicinity of the drive circuit element 23 is coated,
A protective layer 41 made of an electrically insulating material such as epoxy resin is formed.

第5[](1)〜同図(4)はサーマルへ・ソト21の
製造工程を説明する平面図であり、第6図(1)〜同図
く4)は第5図の各切断面線At−A1〜A 4− A
 4がら見た断面図である。前記実施例のサーマルヘッ
ド21の製造工程を、第5図および第6図を併せて参照
して説明する。前記ヘッド基板24上には、第5図(1
)および第6図(1)に示されるように、グレーズ層2
6が全面に亘って形成され、抵抗体層28をやはり全面
に亘って薄膜技術で形成した後、第5図(1)図示のよ
うにパターン化する。引き続き、第5図(2)および第
6図(2)に示されるように、抵抗体層28がパターン
形成されたヘッド基板24上に、たとえばアルミニウム
などの金属層42をたとえばスパッタリングなどの薄膜
技術で全面に亘って形成する。
5 [ ] (1) to (4) are plan views explaining the manufacturing process of the thermal head/soto 21, and FIGS. Line At-A1~A4-A
FIG. The manufacturing process of the thermal head 21 of the above embodiment will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. On the head substrate 24, there are shown in FIG.
) and as shown in FIG. 6(1), the glaze layer 2
6 is formed over the entire surface, and the resistor layer 28 is also formed over the entire surface by thin film technology, and then patterned as shown in FIG. 5(1). Subsequently, as shown in FIG. 5(2) and FIG. 6(2), a metal layer 42 of, for example, aluminum is formed on the head substrate 24 on which the resistor layer 28 has been patterned using a thin film technique such as sputtering. Form it over the entire surface.

二の後、第5図(2)に示されるように、第1図示の共
通電極30および個別電極31をパターン形成する。ま
た前記金属層42において、発熱抵抗体32か形成され
る領域に透孔43を形成し、前述したように、共通電極
30および個別電極31によって規定される発熱抵抗体
32が構成される。
After 2, as shown in FIG. 5(2), the common electrode 30 and the individual electrodes 31 shown in the first diagram are patterned. Further, in the metal layer 42, a through hole 43 is formed in a region where the heating resistor 32 is to be formed, and the heating resistor 32 defined by the common electrode 30 and the individual electrodes 31 is configured as described above.

ここて、個別電極31と同一工程て共通接地電極34を
形成する場合、抵抗体層28の上に金属層42か形成さ
れた段階で、金属層42上にホトレジスト層44を形成
し、発熱抵抗体32に対応する領域に透孔45を形成す
るパターンに露光し現像して、前記透孔45を形成する
。この後、所定のウェットエツチングを施すことにより
、透孔45内に露出している金属層42は溶解してイオ
ン化され、前記透孔43が形成される。このようにして
、前述したように発熱抵抗体32が構成される。
Here, when forming the common ground electrode 34 in the same process as the individual electrodes 31, at the stage when the metal layer 42 is formed on the resistor layer 28, the photoresist layer 44 is formed on the metal layer 42, and the heating resistor A pattern for forming a through hole 45 in a region corresponding to the body 32 is exposed and developed to form the through hole 45. Thereafter, by performing a predetermined wet etching, the metal layer 42 exposed in the through hole 45 is dissolved and ionized, and the through hole 43 is formed. In this way, the heating resistor 32 is constructed as described above.

このとき、透孔45内の抵抗体層28上には、従来技術
の項でも説明したように金属層42を構成する金属材料
がイオン化される際に放出された電子が蓄積される。こ
のなめ共通電Ff!3o、個別電極31と共通接地電極
34との間には、ホトレジスト層44を介して、前記従
来技術の項で説明したような静電容量C1が構成され、
また抵抗体層28、グレーズ層26およびヘッド基板2
4を介して静電容量C2が構成される。また第1図に示
されるように共通接地電極34と共通電極3゜の突部3
9との間には、個別型&31との距離d6より小さな距
離d7を隔てて、前記ホトレジスト層44および抵抗体
層28、グし一ズ層26、ヘッド基板24を介して静電
容量c3が構成される。
At this time, electrons emitted when the metal material constituting the metal layer 42 is ionized are accumulated on the resistor layer 28 in the through hole 45, as described in the section of the prior art. This lick common electric Ff! 3o, a capacitance C1 as described in the prior art section is formed between the individual electrodes 31 and the common ground electrode 34 via a photoresist layer 44;
In addition, the resistor layer 28, the glaze layer 26, and the head substrate 2
4, a capacitance C2 is constructed. Further, as shown in FIG. 1, the common ground electrode 34 and the protrusion 3 of the common electrode 3°
9, an electrostatic capacitance c3 is provided via the photoresist layer 44, the resistor layer 28, the grid layer 26, and the head substrate 24, with a distance d7 smaller than the distance d6 from the individual mold &31. configured.

これらの静電容量C1,C2の第1式に示される結合容
量COと容量c3とに間する等価回路を第7図(1)に
示す。これら静電容量C1,C2間には前述した抵抗体
層28上の残留電荷が。0の場合、前記第2式に示され
る電位差■oが発生し、個別電極31と共通接地電極3
4との距1idG間に電場E1 E  1  =VO’d6            −
  (4>か発生する。
FIG. 7(1) shows an equivalent circuit between the coupling capacitance CO shown in the first equation of these capacitances C1 and C2 and the capacitance c3. There is a residual charge on the resistor layer 28 described above between these capacitances C1 and C2. 0, a potential difference o shown in the second equation occurs, and the individual electrode 31 and the common ground electrode 3
Electric field E1 between distance 1idG and 4 E 1 = VO'd6 −
(4> occurs.

i−たかって残留電荷Q、 Oが比較的大きく、前記電
場E1が増大するとき、放電現象が共通接地電極34と
共通電極30の突部39との間て最初に発生する。この
とき、各透孔43内の残留電荷QOは、第7図(2)に
示されるように共通電極30および突部39を介して、
共通接地電極34に流入する。したがって発熱抵抗体3
2を構成する抵抗体層28の部分には、各透孔45内に
残留した電荷の移動による電流が流れるのみであり、発
熱抵抗体32に過大電流が流れて電気的に変質し、また
過大電流によって発生する過大なジュール熱により、熱
的変質、酸化変質を発生する事態を防ぐことができる。
i-When the residual charge Q, O is relatively large and the electric field E1 increases, a discharge phenomenon first occurs between the common ground electrode 34 and the protrusion 39 of the common electrode 30. At this time, the residual charge QO in each through hole 43 is transmitted through the common electrode 30 and the protrusion 39 as shown in FIG. 7(2).
into the common ground electrode 34. Therefore, heating resistor 3
In the portion of the resistor layer 28 constituting the resistor layer 2, current only flows due to the movement of the charge remaining in each through hole 45, and an excessive current flows through the heating resistor 32, causing electrical deterioration, and It is possible to prevent thermal deterioration and oxidative deterioration due to excessive Joule heat generated by electric current.

これにより、サーマルヘッド21の製造上の歩留まりが
格段に向上される。
As a result, the manufacturing yield of the thermal head 21 is significantly improved.

本件発明者の実験によれば、サーマルヘッド21内にお
ける前記過大電流による発熱抵抗体32の不良率が、従
来では10〜20%程度であったのに対し、本実施例で
は発熱抵抗体の破壊による不良品が発生しないようにて
きることを確認した。
According to experiments conducted by the inventor of the present invention, the failure rate of the heating resistor 32 due to the excessive current in the thermal head 21 was about 10 to 20% in the conventional case, but in this embodiment, the heating resistor was destroyed. It has been confirmed that this will prevent the occurrence of defective products.

また発熱抵抗体32が変質または損傷しないことにより
、サーマルへ・ソド21の信頼性を格段に向上すること
ができる。
Furthermore, since the heating resistor 32 is not altered or damaged, the reliability of the thermal conductor 21 can be significantly improved.

一方、上述のようなサーマルヘッド21では実際の感熱
印画に使用する際に、共通電極3oと共通接地電極34
との間には、一定の駆動電位差、例として12Vまたは
24Vが印加されており、高湿度の状態では突部39と
共通接地電極34との間にリーク電流が発生する可能性
がある。このような事態を防止するために、突部39と
共通接地を極34との間を被覆して、耐湿処理を行う必
要がある。前記実施例では駆動回路素子23を被覆する
合成樹脂材料による保護層41で、突部39付近を併せ
て被覆するようにしている。これにより、突部39付近
に間して特段の耐湿処理工程を行う必要がなく、このよ
うな特性を有するサーマルヘッド21の製造工程が簡略
化される。
On the other hand, in the thermal head 21 as described above, when used for actual thermal printing, the common electrode 3o and the common ground electrode 34 are
A constant driving potential difference, for example 12V or 24V, is applied between the protrusion 39 and the common ground electrode 34, and a leakage current may occur between the protrusion 39 and the common ground electrode 34 under high humidity conditions. In order to prevent such a situation, it is necessary to cover the space between the protrusion 39 and the common ground and the pole 34 to make it moisture resistant. In the embodiment described above, the protective layer 41 made of a synthetic resin material that covers the drive circuit element 23 also covers the vicinity of the protrusion 39. Thereby, there is no need to perform a special moisture-proofing process near the protrusion 39, and the manufacturing process of the thermal head 21 having such characteristics is simplified.

第8図は本発明の他の実施例のサーマルヘッド21aの
拡大平面図である。本実施例は前述の実施例に類似し、
対応する部分には同一の参照符を付す。本実施例力注目
すべき点は、前記共通接地電極34の延設部38に臨む
部分を共通型[,30の前記耐摩耗層40の直下に対応
する位置才で個別電極31および延設部38と平行に延
設し、帯状の接続部46を形成する。接続部46の遊端
部と共通電極30とは距離d8を隔て、接続部46と延
設部38とは距離d9を隔てるようにする。
FIG. 8 is an enlarged plan view of a thermal head 21a according to another embodiment of the present invention. This example is similar to the previous example;
Corresponding parts are given the same reference numerals. What is noteworthy about this embodiment is that the portion of the common ground electrode 34 facing the extended portion 38 is placed in a common type [, 30] at a position corresponding to directly below the wear-resistant layer 40, and the individual electrode 31 and the extended portion 38 to form a band-shaped connecting portion 46. The free end of the connection part 46 and the common electrode 30 are separated by a distance d8, and the connection part 46 and the extension part 38 are separated by a distance d9.

また接続部46と最近接位置の個別電極31とは距離d
loを隔てるように構成する。このとき距離d6.d8
.d9.dloに関して、d8<d6        
  ・・・(5)d9>d6           ・
・・(6)d 10>d6          ・・・
(7)のように設定する。
Further, the distance d between the connecting portion 46 and the individual electrode 31 at the closest position is
The configuration is such that lo is separated. At this time, distance d6. d8
.. d9. For dlo, d8<d6
...(5) d9>d6 ・
...(6)d10>d6...
Set as in (7).

このような構成とすることにより、前述した絶縁破壊に
よる放電現象は、前記接続部46の道端部と共通電極3
0との距離d8の部分で発生することになる。したがっ
て、本実施例でも前述の実施例で述べた効果と同様の効
果を達成することができる。さらに本実施例では、放電
現象を発生する接続部46め道端部と共通電極3oとは
、前述した耐摩耗層40で被覆される領域に構成される
With this configuration, the discharge phenomenon due to dielectric breakdown described above can be prevented from occurring between the roadside portion of the connection portion 46 and the common electrode 3.
This occurs at a distance d8 from 0. Therefore, this embodiment can also achieve the same effects as those described in the previous embodiments. Further, in this embodiment, the end portion of the connecting portion 46 where a discharge phenomenon occurs and the common electrode 3o are formed in a region covered with the wear-resistant layer 40 described above.

これにより前記実施例で説明した製造工程の簡略化を達
成することができる。
This makes it possible to simplify the manufacturing process described in the above embodiments.

第9図は本発明のさらに他の実施例のサーマルヘッド2
1bの拡大平面図である。本実施例は、前述の第1の実
施例に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
FIG. 9 shows a thermal head 2 according to still another embodiment of the present invention.
It is an enlarged plan view of 1b. This embodiment is similar to the first embodiment described above, and corresponding parts are given the same reference numerals.

本実施例の注目すべき点は、第1の実施例における第1
図示の構成において、各個別電極31の遊端部を先細の
台形状の台形端部47に形成したことである。すなわち
台形端部47の各角部48の角度θは一例として全て鈍
角に形成される。
The noteworthy point of this embodiment is that the first
In the illustrated configuration, the free end portion of each individual electrode 31 is formed into a trapezoidal end portion 47 having a tapered trapezoidal shape. That is, the angles θ of the respective corners 48 of the trapezoidal end portion 47 are all obtuse angles, for example.

このような実施例においても前述の実施例で述べた効果
と同一の効果を達成することができる。
Even in such an embodiment, the same effects as those described in the previous embodiment can be achieved.

さらに本実施例では、第1の実施例の第1図示の個別電
極31の形状において、その道端部を面取りした形状と
しているため、第1図の個別型l131における直角の
角部48において、個別電極3lと共通接地型Ff!3
4との不所望な放電現象か発生することが防止されてい
る。
Furthermore, in this embodiment, in the shape of the individual electrode 31 shown in the first diagram of the first embodiment, the end portion thereof is chamfered. Electrode 3l and common ground type Ff! 3
4, the occurrence of undesirable discharge phenomena is prevented.

第10図は第9図示の実施例の変形例であり。FIG. 10 is a modification of the embodiment shown in FIG.

各個別電極31の遊端部が円弧状の弧状端部49に形成
されている二とである。このような構成のサーマルヘッ
ド21cにおいても、前述め各実施例で述べた効果と同
様な効果を達成することかできる。
The free end portion of each individual electrode 31 is formed into an arcuate end portion 49 having a circular arc shape. Even in the thermal head 21c having such a configuration, it is possible to achieve the same effects as those described in each of the above embodiments.

[発明の効果] 以上のように本発明に従えば、駆動回路素子に個別電極
から流入して出力される駆動電流が流入する共通導体と
共通電極との最近接間隔は、共通導体と各個別電極との
最近接間隔よりも短く選ばれる。したがってサーマルヘ
ッドの製造時に、個別電極と共通電極との間の発熱素子
に静電気が蓄積された場合であっても、共通電極および
個別電極と接続導体との間の絶縁破壊などの放電現象は
、相互の最近接間隔が最も短い共通導体と共通電極との
間で発生する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the closest distance between the common conductor and the common electrode through which the drive current that flows into the drive circuit element from the individual electrodes and is outputted is the distance between the common conductor and each individual electrode. It is selected to be shorter than the closest distance to the electrode. Therefore, even if static electricity is accumulated in the heating element between the individual electrodes and the common electrode during the manufacture of the thermal head, discharge phenomena such as dielectric breakdown between the common electrode and the individual electrodes and the connecting conductor will not occur. It occurs between the common conductor and the common electrode with the shortest distance between them.

したがって各発熱素子に蓄積されている静電気は、共通
電極を介して共通導体に流入され、発熱素子力)過電流
およ乙(二の通電流1こよる過熱(こよる変質を発生す
る事πを防く二とかてきる。したかって製造上の少留ま
り分向上することかでき、サーマルへzl〜の信頼性を
向上する二とかできる。
Therefore, the static electricity accumulated in each heating element flows into the common conductor via the common electrode, causing overheating (overheating) due to overcurrent (force on the heating element) and overcurrent (1). Therefore, it is possible to improve the production by a small amount, and it is possible to improve the reliability of thermal insulation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のサーマルへ・1へ21の拡
大平面図、第2図はサーマルへl上21の平面図、第3
図はサーマルへ・l上21の詳細な拡大平面図、第4図
は第1図の切断面線Vl−Vlから見た断面図、第5図
はサーマルヘッド21の製造工程を説明する平面図、第
6図はサーマルヘッド21の製造工程を説明する断面図
、第7図はサーマルヘッド21の等価回路図、第8図は
本発明の他の実施例のサーマルヘッド21aの平面図、
第9図はさらに他の実施例のサーマルヘッド21bの平
面図、第10図はさらに他の実施例のサーマルヘッド2
1Cの平面図、第11図は典型的な従来例のサーマルへ
・ソド1の断面図、第12図はサーマルへ・・・ド1の
拡大平面図、第13図は従来例の問題点を説明する断面
図、第14図〜第16図は従来例の問題点を説明する等
価回路図である。 21.21a、21b、21cmサーマルへ、・Iド、
22・・・発熱抵抗体列、23・・駆動回路素子、24
13.ヘッド基板、26・・グレーズ層、28・・・抵
抗体層、30・・・共通電極、31・・・個別電極、3
2・・・発熱抵抗体、34・・・共通接地電極、39・
・突部、40・・・耐摩耗層、41・・・保護層、47
・・・台形端部、49・・・弧状端部 代理人  弁理士 画数 圭一部 m5図 第6図 第 関 彫 図 第 図 第 図 ffi 10図 第 図 第 図 第12 図 第 図 第 15図 第16図
Figure 1 is an enlarged plan view of the thermal head 21 of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of the thermal head 21, and Figure 3 is a plan view of the thermal head 21 of an embodiment of the present invention.
The figure is a detailed enlarged plan view of the thermal head 21, FIG. 4 is a sectional view taken from the cutting plane line Vl-Vl in FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view explaining the manufacturing process of the thermal head 21. , FIG. 6 is a sectional view explaining the manufacturing process of the thermal head 21, FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of the thermal head 21, and FIG. 8 is a plan view of a thermal head 21a according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a thermal head 21b of still another embodiment, and FIG. 10 is a plan view of a thermal head 21b of still another embodiment.
1C is a plan view of 1C, FIG. 11 is a cross-sectional view of a typical conventional example of thermal conductor 1, FIG. 12 is an enlarged plan view of thermal conductor 1, and FIG. The sectional views and FIGS. 14 to 16 are equivalent circuit diagrams illustrating the problems of the conventional example. 21.21a, 21b, 21cm thermal, ・I de,
22... Heating resistor array, 23... Drive circuit element, 24
13. Head substrate, 26...Glaze layer, 28...Resistor layer, 30...Common electrode, 31...Individual electrode, 3
2... Heat generating resistor, 34... Common ground electrode, 39...
・Protrusion, 40... Wear-resistant layer, 41... Protective layer, 47
... Trapezoidal end, 49... Arc-shaped end Agent Patent attorney Number of strokes Keiichi part m5 Figure 6 Sekibori diagram Figure ffi Figure 10 Figure Figure 12 Figure Figure 15 Figure Figure 16

Claims (1)

【特許請求の範囲】 基板上に、複数の発熱素子を配列して成る発熱素子ライ
ンの一方側に共通に接続された共通電極と、上記発熱素
子ラインの他方側にそれぞれ接続された複数の個別電極
と、複数の個別電極を選択的にスイッチングするために
接続された駆動回路素子とを備えるサーマルヘッドにお
いて、 複数の上記駆動回路素子の各端子に共通して接続された
共通導体を基板上に形成するとともに、共通導体と共通
電極との最近接間隔を共通導体と各個別電極との最近接
間隔よりも短くしたことを特徴とするサーマルヘッド。
[Claims] A common electrode commonly connected to one side of a heating element line formed by arranging a plurality of heating elements on a substrate, and a plurality of individual electrodes connected to the other side of the heating element line, respectively. In a thermal head comprising an electrode and a drive circuit element connected to selectively switch a plurality of individual electrodes, a common conductor commonly connected to each terminal of the plurality of drive circuit elements is connected on a substrate. A thermal head characterized in that the distance between the common conductor and the common electrode is shorter than the distance between the common conductor and each individual electrode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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