JPH04163157A - サーマルヘッド - 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） 本考案はプリンタやファクシミリなどに用いられるサー
マルヘッドに関するものである。

（従来の技術） サーマルヘッドとして一般的な形式は、発熱基板の主表
面に発熱体を形成した。いわゆる平面型サーマルヘッド
と称されるものである。平面型サーマルヘッドは薄膜型
サーマルヘッドにしても厚膜型サーマルヘッドにしても
製造は容易である。

感熱記録技術や記録媒体の多様化により、近年は熱転写
記録が増え、記録媒体もプラスチックカードや値札（タ
グ紙）にように、硬く、厚いものが多くなっている。平
面型サーマルヘッドでは通紙範囲に駆動用半導体集積回
路装置の実装部が存在するので、平面型サーマルヘッド
でプラスチックカードや厚紙などの記録媒体に印字を行
おうとすると、それらの記録媒体はその硬さや腰の強さ
のために曲げて通紙することができず、印字できないと
いう問題がある。

平面型サーマルヘッドでこの問題を解決する試みとして
は、駆動用半導体集積回路装置の実装部を低くして、保
護カバーをできるだけ低くすることが行なわれているが
、それでもプラスチックカートなどは硬すぎて曲がらず
、印字することができない。

プラスチックカートなど折り曲げにくい記録媒体に印字
を行うのに好都合なサーマルヘッドとして、端面に発熱
体を形成した端面型サーマルヘッドと称されるものが開
発されている（実開昭５９−５９３４２号公報、特開昭
６０−１９５５７号公報などを参照）。

（発明が解決しようとする課題） 端面型サーマルヘッドでは、発熱体が形成される端面ば
電極が形成される主表面と直交している。

そのため、パターン化された発熱体を端面に形成し、そ
れを主表面の電極と接続する製造工程は難しく、製作で
きたとしても高価になる。

本発明は印字品質がよく、ラベルやプラスチックカード
、タグ紙など硬い記録媒体にも印字することができ、し
かも平面型サーマルヘッドの製造プロセスを用いて容易
に、低コストに、かつ信頼性よく製作することのできる
サーマルヘッドを提供す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） 本発明のサーマルヘッドでは絶縁基板上に第１の電極が
設けられ、第１の電極上には第１の電極の少なくとも基
板先端側を露出させて絶縁体層が形成され、その絶縁体
層上には第２の電極が形成され、基板先端側でその絶縁
体層の端部には第１の電極と第２の電極に接続される発
熱体が設けられている。

発熱体の形成を容易にするためには前記絶縁体層のうち
発熱体が形成されている部分を傾斜面とすればよい。

前記絶縁体層は例えばガラス質のグレーズ層、厚膜誘電
体層又は厚膜＠縁体層である。

記録媒体の通紙を円滑にするためには発熱体が形成され
ている側の基板角部に面取りを施しておけばよい。

（作用） 基板先端側では第１の電極は′ｆ４！縁体層の下に形成
され、第２の電極は絶、縁体層上に形成されて、画電極
に接続される発熱体はその絶縁体層の先端部上で斜め方
向に形成される。発熱体上には保護膜が形成されるが、
印字の際に記録媒体をプラテンローラで発熱体上に押し
つけるときはこのサーマルヘッドに対して斜め方向から
押しつけることができ、サーマルヘッド”に駆動用半導
体集積回路装置が実装されてその上に保護カバーが被せ
られていたとしても記録媒体が斜め方向に走行するので
、記録媒体を折り曲げなくても駆動用半導体集積回路装
置や保護かバーに当たることがない。

発熱体が形成されている部分の絶縁体層が傾斜面となっ
ておれば１発熱体が斜め方向に形成されやすくなる。絶
縁体層の発熱体形成部分を傾斜面とするには、絶縁体層
をガラス質のグレーズ層。

厚膜誘電体層又は厚膜絶縁体層とすれば、これらの厚膜
層は焼成中にその端部が表面張力で滑らかになるので、
自然に傾斜面が形成される。

記録媒体をこのサーマルヘッドの先端側に斜め方向に押
しつけるので、発熱体が形成されている基板先端部に面
取りがなされていると、記録媒体の走行が円滑になる。

（実施例） 第１図−実施例を表わす。

２は絶縁基板であり、例えばセラミック基板の表面をガ
ラス質のグレーズ層で被ったもの、金属基板の表面をポ
リイミド樹脂層などの耐熱樹脂層で被ったものなど、既
知の絶縁基板を用いる。４は第１の電極である共通電極
であり、厚膜印刷法や、蒸着、スパッタリング又はメツ
キ法などの薄膜法により形成されたものである。共通電
極４は必要によりパターン化がなされる。共通電極４の
材質も既知のものであり５例えば厚膜の場合には金しジ
ネート膜、薄膜の場合にはアルミニウム膜や、Ｎ　ｉ　
Ｃｒ上に金を積層した電極膜などである。

共通電極４上には絶縁体層６が形成されている。

絶縁体層６は共通電極４のうち発熱体が形成される先端
側（図では左側）の一部を露出させ、さらに基端側（図
では右側）の一部１６も露出させるような領域に形成さ
れている。絶縁体層６はガラス質のグレーズ層や厚膜誘
電体層又は厚膜絶縁体層である。絶縁体層６は厚膜法に
より形成されたものであり、塗布後の焼成中に端部が表
面張力で滑らかになって傾斜面が形成される。

絶縁体層６上から共通電極４にわたって抵抗体膜８がパ
ターン化されて形成されている。抵抗体膜８は薄膜サー
マルヘッドで用いられている既知のものであり１例えば
Ｔａ２Ｎ膜やＴａＳｉＯ２膜などであり、その厚さは例
えば約０．２μｍである。抵抗体膜８上には第２の電極
である選択電極１０がパターン化されて形成されている
。選択電極１０の材質も既知のものであり、例えばアル
ミニウム膜や、ＮｉＣｒ上に金を積層した電極膜などで
ある。抵抗体膜８は選択電極４と先端側で接触し１選択
電極１ｏとも接触して、画電極４．１０の間で露出した
部分９が発熱体となっている。

発熱体９は紙面垂直方向に配列されており１選択電極１
２は各発熱体ごとにパターン化されて形成さ“れている
。

発熱体９上から選択電極１０上にわたって保護膜１２が
形成されている。保護膜１２の材質も既知のものであり
１例えばＳｉ、Ｎ４膜やＳｉＣ膜などであり、厚さは約
２μｍ程度である。保護膜１２は選択電極１０上のボン
ディングバット部分１４や共通電極４のボンディングバ
ット部１６を露出させるようにエツチング除去されてい
る。

発熱体９が形成されている先端部には記録媒体３０の走
行を滑らかにするために、基板２から保護膜１２にわた
って斜め方向に面取り１８が施されている。

２０は支持板であり、支持板２０上には上記の構成の発
熱基板１とガラスエポキシ基板などのプリント配線基板
２２とが隣接して接着剤やねじ止めにより固着されてい
る。プリント配線基板２２上には駆動用半導体集積回路
装置２４が実装され、駆動用半導体集積回路装置２４と
選択電極のポンディングパッド１４の間がワイヤ２６で
接続され。

駆動用半導体集積回路装置２４とプリント配線基板２２
上の配線の間もワイヤ２８で接続され、さらに図には現
われていないが共通ｔＳのボンディングバット部１６と
プリント配線基板２２上の配線の間もワイヤボンディン
グ法により接続されている。駆動用半導体集積回路装置
２４やワイヤ２６．２８は封止用樹脂より封止されて保
護される。

第１図のサーマルヘッドで印字を行なう際には、カード
などの記録媒体３ｏがプラテンローラ３２により発熱体
９上に斜め方向から押しつけられ、記録媒体３０が走行
しながら印字がなされる。

第１図の実施例における発熱基板１を製造する方法を第
２図により説明する。

絶縁基板２として複数個のサーマルヘッド用の大判の基
板を準備する。絶縁基板２の表面に共通電極４を厚膜法
や薄膜法により形成し、必要があればパターン化を施す
。共通電極４上に絶縁体層６を形成する。絶縁体層６の
形成方法としてはスクリーン印刷で塗布した後に焼成す
る方法や、全面に塗布し乾燥させた後にパターン化を施
しその後に焼成する方法などがある。焼成中に絶縁体層
６の端部が表面張力で滑らかになって傾斜面が形成され
る。絶縁体Ｒ６は共通電極４の一部が露出する領域に形
成しておく。

次に、全面に抵抗体膜を形成し、その上に全面に電極膜
を形成する。そして写真製版とエツチングにより電極膜
と抵抗体膜にパターン化を施して、選択電極ＬＯと発熱
体９を形成する。

全面に保護膜１２を形成し、ボンディングバット部１４
と１６の保護膜をエツチング除去する。

大判基板２を個々のサーマルヘッドに切断する。

発熱体９が形成されている基板先端部に鎖線から先端側
の部分Ａを研磨して面取りを施す。

第３図は厚膜法により製造された他の実施例を表わす。

絶縁基板２上に共通電極４が形成されており、その上に
ガラス質のグレーズ層などの絶縁体層６が共通電極４の
一部を露出させる領域に形成されている。絶縁体層６上
と共通電極４上に厚膜法により電［１１０ａ、１０ｂが
形成されている。電極１０ａ、１０ｂを横切って図では
紙面垂直方向に延びる帯状の厚膜抵抗体８ａが形成され
ている。

厚膜サーマルヘットの電極１０ａ、１０ｂのパターンは
、よく知られているように、抵抗体８ａと交差して交互
に配置されている。厚膜法による電ｉ１０　ａ　、　　
ｌ　Ｏｂ（７）材質ｌｔ金レし不一トヤＡｇ　−Ｐｄな
どであり、抵抗体８ａは例えばＲｕ２Ｏである。

１２ａは保護膜であり１例えばガラスである。

ポンディングパッド部１４．１６を形成するために、保
護膜にエツチングが施されており、また絶縁基板２から
保護膜１２ａに渡って抵抗体８ａが形成されている先端
部に面取り１８ａが施されている。

（発明の効果） 本発明では絶縁体層を挾んで下側の第１の電極と上側の
第２の電極に接続される発熱体が絶縁体層端部に斜め方
向に形成されているので、記録媒体との当たりがよくな
って印字品質が向上し、また記録媒体を斜め方向に押し
当ててまっすぐに走行させることができるので、端面型
サーマルヘラ）−と同様に記録媒体がカードやタグ紙な
どの硬いものであっても印字を行なうことができる。

本発明のサーマルヘットは製造プロセスは平面型サーマ
ルヘッドと同じプロセスを用いることができるので、低
コストで、かつ信頼性よく製作することができる。

発熱体が形成されている先端部の絶縁体層が傾斜面とな
っておれば、絶縁体層の先端部に発熱体を製造しやすく
なる。

さらに１発熱体が形成されている基板先端側の角部に面
取りを施しておけば、記録媒体の走行が円滑になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す断面図、第２図は同実施例の発
熱基板製造途中を示す断面図、第３図は他の実施例にお
ける発熱基板を示す断面図である。 １・・・・・・発熱基板、２・・・・・・絶縁基板、４
・・・・・・第１の電極である共通電極、６・・・・・
・絶縁体層、８・・・・・・抵抗体膜、８ａ・・・・・
厚膜抵抗体、９・・・・・・発熱体。 １０．１０ａ・・・・・・第２の電極である選択型Ｆｉ
、　１２．１２ａ・・・・保護膜、１４．１６・・・・
・ポンディングパッド部、１８，１８ａ・・・・・・面
取り、３０・・・・記録媒体、３２・・・・プラテンロ
ーラ、２０・・・・・・支持板、２２・・・・・・プリ
ント配線基板、２４・・・・・・駆動用半導体集積回路
装置。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上に第１の電極が設けられ、第１の電極
   上には第１の電極の少なくとも基板先端側を露出させて
   絶縁体層が形成され、その絶縁体層上には第２の電極が
   形成され、基板先端側でその絶縁体層の端部には第１の
   電極と第２の電極に接続される発熱体が設けられている
   サーマルヘッド。
2. （２）前記絶縁体層のうち発熱体が形成されている部分
   が傾斜面となっている請求項１に記載のサーマルヘッド
   。
3. （３）前記絶縁体層がガラス質のグレーズ層、厚膜誘電
   体層又は厚膜絶縁体層である請求項１又は２に記載のサ
   ーマルヘッド。
4. （４）発熱体が形成されている側の基板角部が面取りさ
   れている請求項１、２又は３に記載のサーマルヘッド。