JPH0661947B2 - サーマルヘッド - Google Patents

サーマルヘッド

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JPH0661947B2
JPH0661947B2 JP60105382A JP10538285A JPH0661947B2 JP H0661947 B2 JPH0661947 B2 JP H0661947B2 JP 60105382 A JP60105382 A JP 60105382A JP 10538285 A JP10538285 A JP 10538285A JP H0661947 B2 JPH0661947 B2 JP H0661947B2
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JP
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substrate
layer
thermal head
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common electrode
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雅一 加藤
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Alps Electric Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335Structure of thermal heads

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感熱式プリンタあるいは熱転写式プリンタに
使用しうるサーマルヘッドに関する。
〔従来の技術〕
従来、サーマルヘッドの基板は、例えば第3図に示すよ
うに、アルミナ等の比較的放熱性のよい絶縁性基板の上
に、部分的にガラスを焼成してグレーズ層12を形成し
た部分グレーズ基板であった。この絶縁性基板11は、
サーマルヘッド製造の最終工程で第3図に示す破線に沿
って切断され、個々のヘッドに分割される。
第4図(a)はこのように分割されて出来上がったサー
マルヘッドの要部構成を示す平面図であり、第4図
(b)は同サーマルヘッドの要部の側面図である。第4
図(a)に示すように、このサーマルヘッドは、グレー
ズ層12上に形成された発熱ドット部3の両側に、全て
の発熱ドット部3に接続された共通電極4と、それぞれ
の発熱ドット部3に個別に接続される個別電極41,4
2,43,44,45,46,47とが設けられてお
り、これらの共通電極4及び個別電極41,42,4
3,44,45,46,47の外部回路と半田付けによ
って接続される端子部6以外のヘッド面5は後述する保
護層でおおわれている。また、第4図(b)に示すよう
に、グレーズ層12は絶縁性基板11の中心より若干一
側辺側に寄せて形成されるとともに、このグレーズ層1
2上に発熱ドット部3が形成されている。
第5図は上記サーマルヘッドの第4図(a)のA−A′
線に沿った要部の断面図を示すものである。第5図に示
すように、このサーマルヘッドは、表面の一部に断面形
状が略円弧状のグレーズ層12を形成した絶縁性基板1
1上に、TaNやCr−Si等からなり発熱して感熱
記録紙等の発色記録エネルギを与える発熱抵抗体層13
と、この発熱抵抗体層13に接続されて情報に応じて電
流を通ずる電極用導体層14と、SiO/Ta
等からなり酸化および摩耗からサーマルヘツドを保護す
る保護層15とが順次積層されて構成されている。な
お、電極用導体層14はグレーズ層12上の発熱抵抗体
層13上で分断され、一方は個別電極用導体層14a、
他方は共通電極用導体層14bとなっている。
第6図は感熱式プリンタの印字状態におけるサーマルヘ
ッド7、感熱記録紙8およびプラテン9の配置を模式的
に示したものである。サーマルヘッド7は矢印で示すよ
うに感熱記録紙8の表面を擦りながら、左右に移動して
印字を行なう。このとき、図に示すように、感熱記録紙
8面に対してサーマルヘッド7を傾けた方が印字品質が
よくなることが多数回の実装試験の結果明らかになって
きた。しかしながら、第6図に示すようにサーマルヘッ
ド7を傾けて配置すると、このサーマルヘッド7の移動
に対して絶縁性基板11の一側辺である角部10が感熱
記録紙8の擦り、その摩擦熱で感熱記録紙8が発色して
印字品質が極めて悪化するという不具合が発生した。
そこで、第7図に示すように、グレーズ層12を絶縁性
基板11の一側辺部に近接させて形成し、発熱ドット部
3と絶縁性基板11の一側辺部との距離が短くなるよう
に形成したサーマルヘッド7′を作り印字試験を行なっ
た結果、絶縁性基板11の角部10が感熱記録紙8に当
接しなくなり、上記のような不具合は発生しなくなるこ
とがわかった。
〔考案が解決しようとする課題〕
しかしながら、上述した第7図のように、発熱ドット部
3と絶縁性基板11の一側辺部との距離が短くなるよう
に形成したサーマルヘッド7′においては、第8図にそ
の平面図を示すように、共通電極4′の幅が極端に細く
なるために、共通電極4′の抵抗値が異常に増大した。
その結果、発熱ドット部3の発熱量が減少したり、ある
いは発熱しているドット数の多少によって個々の発熱ド
ット部3の発熱量が変動するなどの異常が生じ、印字品
質に悪影響を与えていることがわかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、発熱ドツト部を
絶縁性基板の一側辺部に近接して形成したサーマルヘッ
ドにおいても、共通電極の抵抗値が増大することがな
く、従って印字品質の悪化を生じないサーマルヘッドを
提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するために、本発明は、金属からなる
基板の表面のうちの少なくとも主表面を含み且つ一側面
部を除く領域を被覆する絶縁膜と、この絶縁膜上で且つ
前記主表面上の前記一側面部に近接して形成されたグレ
ーズ層と、このグレーズ層上に積層された発熱抵抗体層
と、該発熱抵抗体層に電流を通じる個別電極用導体層と
共通電極用導体層とからなる電極用導体層と、前記発熱
抵抗体層及び電極用導体層を保護する保護層とからなる
サーマルヘッドにおいて、前記電極用導体層のうちの前
記共通電極用導体層を前記基板の前記一側面部に接続し
て、前記基板を共通電極としたことを特徴とする。
〔作用〕
上記の手段は以下のように作用する。
金属基板の絶縁膜で被覆された主表面の一側面部側に近
接してグレーズ層を形成し、このグレーズ層の上面に発
熱抵抗体層が積層されているので、このサーマルヘッド
を傾けて配置してもサーマルヘッドの基板の角部が感熱
記録紙と擦れることがなく、また、共通電極用導体層を
絶縁膜で被覆されていない金属基板の一側面部に接続し
て、この金属基板を共通電極としたことにより、共通電
極の抵抗値が減少し、印字品質が良好に保たれる。
〔実施例〕
第1図は、本発明によるサーマルヘッドの一実施例を示
す要部断面図である。このサーマルヘッドでは、あらか
じめ研磨された金属板からなる基板31の一側面部35
を除くほぼ全面に絶縁膜32が被覆されている。そし
て、基板31の主表面の絶縁膜32上には前記一側面部
35に近接して断面形状が略円弧状のグレーズ層12が
形成され、更に、発熱抵抗体層13と、電極用導体層1
4および保護層15とが順次積層されている。このうち
発熱抵抗体層13及び電極用導体層14はグレーズ層1
2上で分断、パターニングされ、発熱ドット部3を構成
している。そして分断された電極用導体層14のうち基
板31の一側面部35側に位置する共通電極用導体層1
4bはこの基板31の絶縁膜で被覆されていない一側面
部35に接続されている。
第2図(a)〜(d)は、上述の第1図を用いて説明し
たサーマルヘッドの製造工程の概略を示すものである。
第2図(a)は、基板31となる金属板を示すものであ
る。この金属板としては、融点が1000℃以上で、表
面研磨が容易で安価なものが望ましい。第2図(b)
は、前記基板31の全表面に絶縁膜32を被覆した状態
を示している。この絶縁膜32としては、融点が100
0℃以上で下地の基板31との密着性がよいこと、及び
酸に侵されにくいことが必要で、たとえば各種の酸化物
膜が好ましい。この絶縁膜32の形成方法としては、た
とえばプラズマ溶射、真空蒸着、スパッタリング、印刷
・焼成等で直接絶縁膜32を形成してもよいし、あるい
は熱酸化することにより安定な酸化物となるような金属
膜を真空蒸着、スパッタリング、メッキ等で形成した
後、熱酸化して酸化物の絶縁膜としてもよい。次に第2
図(c)に示すように、ガラスフリット及び結合剤など
からなるペーストを印刷・焼成することによりグレーズ
層12を所定位置に形成する。そして、第2図(d)に
示すように、グレーズ層12の側部において、基板31
の表面から基板31の厚みの半分程度まで切り溝16を
入れる。ここで切り溝16の壁面は金属面が露出するこ
とになる。これ以降は従来と同様に発熱抵抗体層13及
び電極用導体層14が順次積層される。このときこの電
極用導体層14が切り溝16の壁面に露出した金属面に
接続される。次に発熱ドット部3を形成するために発熱
抵抗体層13及び電極用導体層14をグレーズ層12上
でエッチングによりパターニングする。このとき金属板
からなる基板31は耐酸性の絶縁膜32で被覆されてい
るので、エッチングによって侵食されることはない。次
に保護層15を積層し、最後に第2図(d)の矢印で示
す部分に基板31の裏側から切り込みを入れて分割さ
れ、個々のサーマルヘッドが形成される。
このサーマルヘッドを外部回路と接続を行なう際には、
個別電極は従来通りフレキシブル・リード電極等を用い
て半田付けし、共通電極は基板31の絶縁膜32の一部
を剥して金属面を露出させた後、この金属面にフレキシ
ブル・リード電極あるいはリード線を半田付けすればよ
い。
次に、上記サーマルヘッドの製造工程のより具体例を挙
げる。
まず、板圧1mmの鉄板の全表面を研磨して基板31と
する。このとき、表面の粗さが0.3μRa以下になる
ようにする(第2図(a))。次に電解メッキにより、
基板31の全表面をクロム膜で被覆する。その後、大気
中にて800℃で加熱してクロム膜を酸化し、酸化クロ
ムからなる絶縁膜32を形成する(第2図(b))。こ
の酸化クロムからなる絶縁膜32は耐酸性も良好で、後
述するフォトエッチング工程でのエッチング液に侵され
ることがない。次に、有機バインダを含有したペースト
状のガラスフリットをスクリーン印刷し、さらにこのガ
ラスフリットの溶融温度で焼成して厚さが約50μmで
断面形状が略円弧状のグレーズ層12を形成する(第2
図(c))。次いで、ダイシングソーを用いてグレーズ
層12の側部に沿って基板31の板厚の半分まで切り溝
16を入れる(第2図(d))。これ以後は、通常のサ
ーマルヘツドの製造工程と同様に、発熱抵抗体層13と
してTaNをスパッタリングし、その上に電極用導体
層14としてAlをスパッタリングして成膜する。この
とき電極用導体層14はその一部が切り溝16の壁部に
露出した金属面に接続される。そして、フォトエッチン
グにより、Al膜及びTaN膜を順次エッチングして
所望のパターンを形成することにより発熱ドット部3が
形成される。なお、Al膜のエッチング液としてはリン
酸と硝酸とを主成分とする混酸を使用し、TaN膜の
エッチング液としては弗化水素酸と硝酸との混酸を使用
する。次に、端子部を除くヘッド面全体にSiO膜と
Taの2層膜からなる保護層15をスパッタリン
グによって形成する。最後に、基板31の裏面から切り
込みを入れて基板31を分割することにより、個々のサ
ーマルヘッドが完成する。
こうして得られたサーマルヘッドに駆動回路を接続し性
能を評価したところ、従来のサーマルヘッドの問題点で
あった発熱量の減少あるいは変動などが解消され、極め
て高品質の印字が可能になった。これは、金属板からな
るきばん31を共通電極として使用したため、共通電極
の抵抗値が減少し電流容量が増大したため、その結果発
熱しているドット数によらず、各発熱ドット部の発熱量
が一定になったためと考えられる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、金属基板の絶縁
膜で被覆された主表面の一側面部側に近接してグレーズ
層を形成し、このグレーズ層の上面に発熱抵抗体層が積
層されているので、このサーマルヘッドを傾けて配置し
てもサーマルヘッドの基板の角部が感熱記録紙と擦れる
ことがなく、また、共通電極用導体層を絶縁膜で被覆さ
れていない金属基板の一側面部に接続して、この金属基
板を共通電極としたことにより、共通電極の抵抗値が減
少し電流容量が増大したため、発熱量の減少あるいは変
動という問題が解消され、各発熱ドツト部の発熱量が一
定に保たれるため、極めて高品質の印字が可能となる、
という優れた効果を提供する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるサーマルヘッドの一実施例を示す
要部断面図、第2図(a)、第2図(b)、第2図
(c)、第2図(d)は同サーマルヘッドの概略の製造
工程を説明するための断面図、第3図は部分的にグレー
ズ層が形成された基板の平面図、第4図(a)は従来の
サーマルヘッドの平面構成図、第4図(b)は同サーマ
ルヘッドの要部の側面図、第5図は第4図(a)におけ
るA−A′線に沿った発熱ドット部付近の要部断面図、
第6図及び第7図は感熱式プリンタの印字状態における
サーマルヘッドの配置を示す模式図であり、第8図はグ
レーズ層を基板の一側面に近接させて形成したサーマル
ヘッドの構成平面図である。 3……発熱ドット部 12……グレーズ層 13……発熱抵抗体層 14……電極導体層 14b……共通電極用導体層 15……保護層 31……基板 35……一側面部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属からなる基板の表面のうちの少なくと
    も主表面を含み且つ一側面部を除く領域を被覆する絶縁
    膜と、この絶縁膜上で且つ前記主表面上の前記一側面部
    に近接して形成されたグレーズ層と、このグレーズ層上
    に積層された発熱抵抗体層と、該発熱抵抗体層に電流を
    通じる個別電極用導体層と共通電極用導体層とからなる
    電極用導体層と、前記発熱抵抗体層及び電極用導体層を
    保護する保護層とからなるサーマルヘッドにおいて、前
    記電極用導体層のうちの前記共通電極用導体層を前記基
    板の前記一側面部に接続して、前記基板を共通電極とし
    たことを特徴とするサーマルヘッド。
JP60105382A 1985-05-16 1985-05-16 サーマルヘッド Expired - Lifetime JPH0661947B2 (ja)

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JPS61262144A JPS61262144A (ja) 1986-11-20
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JPS62278058A (ja) * 1986-05-27 1987-12-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd サ−マルヘツド
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