JPS609769A - シリアルプリンタ用サ−マルヘツド - 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】 〔発明の技術分野〕 プリンタには、レーザプリンタなどのように感光ドラム
に静電潜像を形成し、それを現像して印字媒体に転写す
る静電式ないし電子写真式のものと、印字媒体をインク
リボンの上からワイヤで選択的に加圧して印字するイン
パクト式のものと、サーマルヘッドで熱転写リボンを選
択的に加熱しインクを溶融させて転写する熱転写式ある
いはサーマルヘッドで感熱紙を選択的に加熱し発色させ
る感熱プリンタとがある。また印字方式で分類すると、
１ラインごとに一斉に印字するラインプリンタと、印字
ヘッドをプラテンに沿って移動させて逐次的に印字する
シリアルプリンタがある。本発明は、後者のシリアルプ
リンタにおいて、熱転写リボンを選択的に加熱して熱転
写印字したり、感熱紙を選択的に加熱するサーマルヘッ
ドに関する。

〔技術の背景〕

第１図はシリアルプリンタ用のサーマルヘッドの正面図
、第２図は第１図のｎ−ｎ断面図である。

１はアルミナを焼結して成る基板で、その上にＴａＮ（
窒化タンタル）から成る抵抗体をスパッタし、発熱用抵
抗膜２を形成しである。そして該抵抗膜２の両側に、Ｎ
ｉＣｒ＋　Ａｕ＋　Ｃｒを順次蒸着し、ホトリソグラフ
ィ技法によりパターニングを行なって個別電極３１・・
・とコモン電極３２を形成する。第３図は、このように
基板１上で抵抗膜２の両側に個別電極３１・・・とコモ
ン電極３２を設けた状態の斜視図である。この図から明
らかなように、両側に個別電極３１・・・とコモン電極
３２を備えた抵抗１１ｉ！２・・・が１列に配設されて
いる。そして個別電極３１・・・とコモン電極３２との
間に通電して所望の抵抗膜２を発熱させることで、図示
されていない熱転写リボンを選択的に加熱し、熱転写を
行なう。

第１図や第３図のような複数の抵抗膜２・・・と個別電
極３１・・・およびコモン電極３２の上に、Ｔａ２０５
　（酸化タンタル）などをスパッタして耐摩耗Ｎ４を形
成し、熱転写リボンとの摺動による摩耗を防止している
。

〔従来技術とその問題点〕

ところが上記のように、従来のシリアルプリンタ用サー
マルヘッドの電極３１．３２は、抵抗膜２や基板１との
密着をよくするために、スパッタや蒸着でＮｉＣｒを被
着させ、その上に電極導体として金（Ａｕ）を被着させ
た後、更に上側の耐酸化層４との密着をよくするために
Ｃｒを被着させている。また抵抗膜２との密着層として
Ｃｒを使用する場合もある。厚膜型のサーマルヘッドの
場合は、金ペーストをマスクの上から印刷したり、全面
印刷してホトリソグラフィ手法で導体パターンを形成す
る。

この薄膜型、厚膜型も共に、主導体に金を使用すのため
、コスト高となっている。金を他の安価な材料に置き換
えることも考えられるが、金に代って銀パラジウムを使
用すると、銀が含まれているために、いわゆるエレクト
ロ・マイグレーション作用を起こし、導体の断面積が減
少して、抵抗値が変動するという問題がある。厚膜の銅
を使用することも難しい。即ち銅の焼付けは、酸化防止
のために窒素雰囲気中で行なわなければならないが、窒
素雰囲気中で焼付けできる抵抗体が存在しないので、結
局実現不可能ということになる。

第４図は第１図の■−ｒｖ麟面図で、端子部を示してい
る。図示のように、端子部５・・・も金層（３）を被着
させ、一方フレキシブルプリント板６の端末の銅から成
る導線７にも金をメッキしておくと共に、この金Ｎ８に
予め予備半田９を付けておき、端子部６の金層３に重ね
て加熱することで、半田接続している。ところが半田が
介在していると、金が半田側に吸収されて、基板１側か
ら剥離し易く、充分な強度を得ることができない。なお
１０はポリイミド樹脂からなる絶縁外皮である。

予備半田９を使用しないで端子部の金層３とフレキシブ
ルプリント板の金層８同士を熱圧着することも行なわれ
ているが、′やはり強度的に不十分である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来のシリアルプリンタ用サーマルヘ
ッドにおけるこのような問題を解消し、電極導体として
安価な材料を使用することができ、しかも端子部とフレ
キシブルプリント板との接続も確実に行なえるようにす
ることにある。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために講じた本発明による技術的手
段は、基板に設けた発熱用抵抗体の両端に設ける電極用
の導体を！ＰＪ　（Ｃｔ＋）で構成すると共に、下地と
の密着層にクロム（Ｃｒ）を使用し、か５一 つ耐摩耗層側との密着層にニクロム（ＮｉＣｒ）を使用
するとともに、端子部は、前記鋼（Ｃｕ）の層の上にニ
ッケル（Ｎｉ）層を設け、その上に銅（Ｃｕ）の層を設
けた構成を採っている。

（発明の実施例） 次に本発明によるシリアルプリンタ用サーマルヘッドが
実際上どのように具体化されるかを実施例で説明する。

第５図は本発明によるシリアルプリンタ用サーマルヘッ
ドの層構成を、第４図に対応して示した断面図である。

電極導体の主導体として銅（Ｃｕ）のｒｆ！１１１を設
けるが、この銅Ｎ１１と下地の基板１や発熱用抵抗膜と
の密着をよくするために、間にクロム層１２を介在させ
る。そして表面の耐摩耗層４との密着をよくするために
、耐摩耗Ｎ４との間にニクロムＭ１３を設ける。このよ
うにクロムＮ１２、銅層１１、ニクロムＮ１３の順にス
パッタまたは蒸着によって、順次積層していく。

端子部は、電極導体の主導体である銅層１１を露出させ
ると共に、該銅層１１の上にニッケル層６− １４を設け、その上に再び銅層１５を設ける。フレキシ
ブルプリント板６側には、先端の銅から成る導体７に予
備半田１６を設けておく。そしてこの予備半田１６の部
分を端子部の銅層１５上に載置して、加熱圧着する。な
お１７は絶縁層で、ニッケル層１４をメッキする前に、
第１図の鎖線１８の位置から抵抗膜２・・・寄りに設け
、端子部５・・・の長さを一定に揃えるためのものであ
る。

このように主導体となる銅層１１の下地側にクロム石工
２を設け、耐摩耗Ｎ４側にニクロム層１３を設けている
ため、パターン形成のためのエツチングが極めて正確に
行なわれる。即ち銅層１１の上下両側ともクロ１．層に
すると、第６図に示すように、（イ）の工程で」二側の
クロム層１２ａをエツチングした後、（ロ）のように銅
層１１をエツチングし、最後に（ハ）のように下地側の
クロム層１２をエツチングした場合、下地側のクロム層
１２をエツチングする際に、耐摩耗層４例のクロム層１
２ａが再びエツチングされることになり、（ハ）に示す
ようにエツチング過剰となる。ところが本発明のように
、下地側の密着層であるクロムＩＷ１２とは別の材料で
あるニクロム層１３を設けると、下地側のクロムｌ１ｊ
１２をエツチングする際に耐摩耗Ｎ４例のニクロム層１
３がエツチングされることはない。しかもニクロムは、
クロムのエッチャントに対しては、エツチングされ難い
ため、非常に精度よくバターニングできる。なおりロム
は、ニクロムのエッチャントでもエツチングし易いので
、図示例と逆に下地側にニクロムを、耐摩耗層側にクロ
ムを使用すると、良好なパターニングは難しい。パター
ニング性のほか、電極導体の主導体として、金に代わっ
て安価な銅を使用できるので、コストダウンが実現され
る。なお耐酸化層を設け、その上に耐摩耗Ｎ４を設ける
場合は、耐酸化層と銅層１１との間にニクロムＮ１３を
設ける。

また端子部においては、電極導体の主導体である銅Ｎ１
１上にニッケル層１４を介在させ、その上に再び銅層１
５を設けて、この銅Ｎ１５にフレキシブルプリント板を
半田付けすると、銅同士の半田付けのため、半田の密着
性がよく、確実に半田付けできる。銅はいわゆる半田食
われは起き難いが、万−半田食われが生じても、電極導
体の主導体である銅ｉｌｌとの間にはニッケル層１４が
あるので、半田食われの影響は、銅層１１まで及ぶこと
はなく、半田付は接続の信頼性が長期にわたって維持さ
れる。端子部でフレキシブルプリント板の半田付け・取
外しを繰り返して強度試験を行なった結果、このように
ニッケル層を介在させると、十数回以上行なっても半田
食われが発生せず、半田付けの信頼性が高いことが確認
された。

なおニッケル層を介在させない場合は、数回で半田食わ
れが生じ、以後半田付は不能となった。ニッケルＮ１４
を設けないで、銅層１１に直接半田付けしても、従来の
全同士の接続よりは接続強度も強い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、電極導体の主導体として
安価な銅を使用することができ、しかも下地との密着層
にクロムを使用し、耐摩耗層側と９− の密着層にニクロムを使用することにより、バターニン
グの際のエツチングも確実に行なわれ、導体の断面積の
変動などにより、抵抗値が変動するような恐れがない。

更に端子部は、前記の銅層の上にニッケル層を設け、そ
の上に銅の層を設けているので、フレキシブルプリント
板との半田付は接続も確実で、信頼性が大幅に向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリアルプリンタ用サーマルヘッドの全容を示
す正面図、第２図は第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は電
極部の斜視図、第４図は従来のサーマルヘッドの端子部
の断面図、第５図は本発明によるシリアルプリンタ用サ
ーマルヘッドの端子部を示す断面図、第６図は密着層の
エツチング状態を示す図である。 図において、１は基板、２は発熱用抵抗膜、３１は個別
電極、３２はコモン電極、４は耐摩耗層、５は端子部、
Ｇはフレキシブルプリント板、７は銅から成る導体、１
１は銅層、１２はクロム層、１３はニクロム層、１４は
ニッケル層、１５は銅１０− 層、１Ｇは予備半田部をそれぞれ示す。 特許出願人　富士通株式会社 代理人　弁理士　青　柳　稔 １１− 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板に設けた発熱用抵抗体の両端に設ける電極用の導体
   を銅（Ｃｕ）で構成すると共に、下地との密着層にクロ
   ム（Ｃｒ）を使用し、かつ耐摩耗層側との密着層にニク
   ロム（ＮｉＣｒ）を使用するとともに、端子部は、前記
   鋼（Ｃｕ）の層の上にニッケル（Ｎｉ）層を設け、その
   上に銅（Ｃｕ）の層を設けたことを特徴とするシリアル
   プリンタ用サーマルヘッド。