JPS62103158A - サ−マルヘツド - Google Patents
サ−マルヘツドInfo
- Publication number
- JPS62103158A JPS62103158A JP24140085A JP24140085A JPS62103158A JP S62103158 A JPS62103158 A JP S62103158A JP 24140085 A JP24140085 A JP 24140085A JP 24140085 A JP24140085 A JP 24140085A JP S62103158 A JPS62103158 A JP S62103158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- thermal head
- surface roughness
- thermal
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/315—Typewriters 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
- B41J2/32—Typewriters 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
- B41J2/335—Structure of thermal heads
Landscapes
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
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。
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、例えば記録紙面に熱転写記録を形成するサ
ーマルプリンタのサーマルヘッド、特にその保護膜中の
ピンホールの低減に関するものである。
ーマルプリンタのサーマルヘッド、特にその保護膜中の
ピンホールの低減に関するものである。
第２図は例えば特開昭５８−１３１０７７号公報に示さ
れた従来のサーマルヘッドを示す平面図、第３図は第２
図のｌ−１１［矢視断面図であり、これらの図において
、（２）は絶縁性の基板であり、この基板の上には薄膜
回路が形成されている。この薄膜回路は、基板（２）上
に直線的に配列された複数の発熱体（４１）〜（４ｏ）
と、発熱体（４，）〜（４，、）の各一端を共通接続す
る共通端子（６）と、発熱体（４□）〜（４ｏ）の各他
端を個別に接続した駆動信号入力端子（８１）〜（８ｏ
）と、ＡＮ膜等か°らなる配線導体（ｌＯ）とからなる
。この薄膜回路は第３図に示すように、保護膜（１２）
で被覆されている。
れた従来のサーマルヘッドを示す平面図、第３図は第２
図のｌ−１１［矢視断面図であり、これらの図において
、（２）は絶縁性の基板であり、この基板の上には薄膜
回路が形成されている。この薄膜回路は、基板（２）上
に直線的に配列された複数の発熱体（４１）〜（４ｏ）
と、発熱体（４，）〜（４，、）の各一端を共通接続す
る共通端子（６）と、発熱体（４□）〜（４ｏ）の各他
端を個別に接続した駆動信号入力端子（８１）〜（８ｏ
）と、ＡＮ膜等か°らなる配線導体（ｌＯ）とからなる
。この薄膜回路は第３図に示すように、保護膜（１２）
で被覆されている。
従来のサーマルヘッドは上記のように構成され、記録紙
面に印字記録を行なう場合は、このサーマルヘッドを、
熱溶融性インクが塗布された転写マスター材を介して、
記録紙面に密着させた状態で、共通端子（６）と駆動信
号入力端子（８１）〜（８ｎ）との間に印字情報に対応
した駆動信号電流を選択的に流し、発熱体（４１）〜（
４，、）を選択的に発熱させるとともに、サーマルヘッ
ドを発熱体（４，）〜（４ｏ）の配列方向と直行する矢
印Ａ方向に移動させる。
面に印字記録を行なう場合は、このサーマルヘッドを、
熱溶融性インクが塗布された転写マスター材を介して、
記録紙面に密着させた状態で、共通端子（６）と駆動信
号入力端子（８１）〜（８ｎ）との間に印字情報に対応
した駆動信号電流を選択的に流し、発熱体（４１）〜（
４，、）を選択的に発熱させるとともに、サーマルヘッ
ドを発熱体（４，）〜（４ｏ）の配列方向と直行する矢
印Ａ方向に移動させる。
転写マスター材に塗布された熱溶融性インクは発熱体（
４１）〜（４ｏ）により印字情報に対応して部分的に溶
融し、この溶融した熱溶融性インクが記録紙面に転写さ
れ、該記録紙面にシリアルに印字記録が形成される。
４１）〜（４ｏ）により印字情報に対応して部分的に溶
融し、この溶融した熱溶融性インクが記録紙面に転写さ
れ、該記録紙面にシリアルに印字記録が形成される。
上記のような従来のサーマルヘッドでは、基板（２）を
被覆している保護膜（１２）中のピンホールが下部の配
線導体（１０）まで達していることがあり、保護膜〔１
２）を誤って手で触れてしまったり、あるいは、インク
リボンのインクが保護膜（１２）に接触付着してしまう
などした場合には、保護膜（１２）中のピンホールに汗
やインク等が浸込み、この汗やインク等が配線導体（１
０）を腐食劣化させ、駆動中に配線導体（１０）の断線
を生じさせ、印字品位を著しく劣化せしめてしまことが
あるという問題点があった。
被覆している保護膜（１２）中のピンホールが下部の配
線導体（１０）まで達していることがあり、保護膜〔１
２）を誤って手で触れてしまったり、あるいは、インク
リボンのインクが保護膜（１２）に接触付着してしまう
などした場合には、保護膜（１２）中のピンホールに汗
やインク等が浸込み、この汗やインク等が配線導体（１
０）を腐食劣化させ、駆動中に配線導体（１０）の断線
を生じさせ、印字品位を著しく劣化せしめてしまことが
あるという問題点があった。
又、そのようなサーマルヘッドあるいはそれを搭載した
サーマルプリンタについて、耐湿試験等を行なうなどし
た場合にも前記と同様の現象を生じるという問題点があ
った。特に、海岸近郊においては塩素分に富んだ環境雰
囲気であるため、前記現象が著しく、機器の信頼性を低
下させているという問題点があった。
サーマルプリンタについて、耐湿試験等を行なうなどし
た場合にも前記と同様の現象を生じるという問題点があ
った。特に、海岸近郊においては塩素分に富んだ環境雰
囲気であるため、前記現象が著しく、機器の信頼性を低
下させているという問題点があった。
更に、前記サーマルヘッドの取扱中、ヘッドの表面が金
属箔などと接触した場合に、シシー トを生じるという
問題点もあった。あるいは、ヘッドが例えば内側をメタ
ルコーティングしたインクリボンと接・触して印字する
場合、ショートが発生して、サーマルヘッドの駆動回路
が働かなくなるという問題点もあった。
属箔などと接触した場合に、シシー トを生じるという
問題点もあった。あるいは、ヘッドが例えば内側をメタ
ルコーティングしたインクリボンと接・触して印字する
場合、ショートが発生して、サーマルヘッドの駆動回路
が働かなくなるという問題点もあった。
この原因は、サーマルヘッドの外部接続端子（６）、（
８，）〜（８ｏ）をメッキする際、ピンホール内部にも
メッキ金属が析出し、この金属がピンホールの開口部に
盛り上がって凸部を形成する等により、前記の問題点が
発生するものと思われる。
８，）〜（８ｏ）をメッキする際、ピンホール内部にも
メッキ金属が析出し、この金属がピンホールの開口部に
盛り上がって凸部を形成する等により、前記の問題点が
発生するものと思われる。
サーマルヘッドは、かつては第４図に示す構造のものが
多く、配線導体（１０）の部分において、基板（２）の
上にガラス等からなるグレーズ層（１４）が４０〜５０
μｍ位設けられていた。このようなサーマルヘッドでは
、表面荒さがいくら荒くてもグレーズ層（１４）を形成
すれば、グレーズ層（１４）表面が極めて平滑であるた
め、ピンホールなどの問題は生じなかった。しかし、近
年、第５図に示すような、基板（２）の一部に部分的に
グレーズ層（１４）を設けただけの構造のサーマルヘッ
ドが主に用いられている。この場合、配線導体（１０）
の部分には基板（２）上にグレーズ層（１４）がほとん
ど形成されていないので、上記のような問題点が発生し
ているのである。
多く、配線導体（１０）の部分において、基板（２）の
上にガラス等からなるグレーズ層（１４）が４０〜５０
μｍ位設けられていた。このようなサーマルヘッドでは
、表面荒さがいくら荒くてもグレーズ層（１４）を形成
すれば、グレーズ層（１４）表面が極めて平滑であるた
め、ピンホールなどの問題は生じなかった。しかし、近
年、第５図に示すような、基板（２）の一部に部分的に
グレーズ層（１４）を設けただけの構造のサーマルヘッ
ドが主に用いられている。この場合、配線導体（１０）
の部分には基板（２）上にグレーズ層（１４）がほとん
ど形成されていないので、上記のような問題点が発生し
ているのである。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、サーマルヘッドのサーマルプリンタへの取付、交
換作業において、人体や金属との接触が生じても、又、
多湿雰囲気、塩分含有雰囲気下において長期に渡って使
用しても、更に、メタルコートされたインクリボンやメ
タリックな部分を持つ感熱紙を用いても、腐食による配
線の断線やショートによる駆動回路の故障が発生しない
、極めて信頼性の高いサーマルヘッドを提供することを
目的とする。
ので、サーマルヘッドのサーマルプリンタへの取付、交
換作業において、人体や金属との接触が生じても、又、
多湿雰囲気、塩分含有雰囲気下において長期に渡って使
用しても、更に、メタルコートされたインクリボンやメ
タリックな部分を持つ感熱紙を用いても、腐食による配
線の断線やショートによる駆動回路の故障が発生しない
、極めて信頼性の高いサーマルヘッドを提供することを
目的とする。
この発明に係るサーマルヘッドは、絶縁性の基板と、こ
の基板の上に形成された薄膜回路と、この薄膜回路を被
覆する保護膜とから成り、この薄膜回路は選択的に発熱
する複数の発熱体を備゛えているサーマルヘッドにおい
て、この基板の表面荒さを中心線平均荒さで０，３μＲ
ａ以下としたことを特徴とするものである。
の基板の上に形成された薄膜回路と、この薄膜回路を被
覆する保護膜とから成り、この薄膜回路は選択的に発熱
する複数の発熱体を備゛えているサーマルヘッドにおい
て、この基板の表面荒さを中心線平均荒さで０，３μＲ
ａ以下としたことを特徴とするものである。
この発明においては、基板の表面荒さを中心線平均荒さ
で０．３μＲａ以下としたので、保護膜中のピンホール
の発生が抑制される。
で０．３μＲａ以下としたので、保護膜中のピンホール
の発生が抑制される。
〔実施例〕
この発明に係るサーマルヘッドの基本構造は従来技術に
おいて説明したものと略同−である。そして、この発明
は基板（２）の表面荒さを中心線平均荒さで０．３μＲ
ａ以下とした乙とを特徴とするものである。
おいて説明したものと略同−である。そして、この発明
は基板（２）の表面荒さを中心線平均荒さで０．３μＲ
ａ以下とした乙とを特徴とするものである。
このサーマルヘッドは、例えば、部分グレーズ層（１４
）を持つ基板（２）の上に発熱体（４，ン〜（４，、、
）、配線導体（１０）、保護膜（１２）を真空蒸着ある
いはスパッタリング等の方法で順次形成することにより
製造する。発熱体（４，）〜（４ｏ）の上には部分的に
グレーズ層（１４）を形成して蓄熱させていることが多
い。基板（２）と配線導体（１０）との間には発熱体（
４１）〜（４ｏ）を形成していないものもある。基板（
２）の材料としてはアルミナ、ＡＩＮ、ＢｅＯ。
）を持つ基板（２）の上に発熱体（４，ン〜（４，、、
）、配線導体（１０）、保護膜（１２）を真空蒸着ある
いはスパッタリング等の方法で順次形成することにより
製造する。発熱体（４，）〜（４ｏ）の上には部分的に
グレーズ層（１４）を形成して蓄熱させていることが多
い。基板（２）と配線導体（１０）との間には発熱体（
４１）〜（４ｏ）を形成していないものもある。基板（
２）の材料としてはアルミナ、ＡＩＮ、ＢｅＯ。
Ｓ ｉＣ，Ｓ ｉ３Ｎ４．ＺｒＯ２等が用いられる。
基板（２）上の配線導体（１０）の膜厚は通常０．５〜
２μ程度であり、更にその上の保護膜（１２）の厚さは
５〜１０μである。このような構造では基板（２）の表
面の荒さが保護膜（１２）のピンホール発生に及ぼす影
響が大きい。保護膜（１２）を厚くすればピンホール数
は減少するが、コスト高となり、更に、熱伝導性も劣っ
てくるので、サーマルヘッドの機能上好ましくない。そ
こで、基板（２）の表面荒さを中心線平均荒さで０．３
μＲａ以下にした。
２μ程度であり、更にその上の保護膜（１２）の厚さは
５〜１０μである。このような構造では基板（２）の表
面の荒さが保護膜（１２）のピンホール発生に及ぼす影
響が大きい。保護膜（１２）を厚くすればピンホール数
は減少するが、コスト高となり、更に、熱伝導性も劣っ
てくるので、サーマルヘッドの機能上好ましくない。そ
こで、基板（２）の表面荒さを中心線平均荒さで０．３
μＲａ以下にした。
上記のように構成されたサーマルヘッドにおいては、基
板（２）の表面の荒さを中心線平均荒さで。
板（２）の表面の荒さを中心線平均荒さで。
０．３μＲａ以下にしたことにより、腐食の著しい減少
効果を呈し、人体や金属との接触、メタルコーティング
したインクリボンや感熱紙の使用、多湿、塩素含有雰囲
気中等において駆動信頼性を高めることができる。
効果を呈し、人体や金属との接触、メタルコーティング
したインクリボンや感熱紙の使用、多湿、塩素含有雰囲
気中等において駆動信頼性を高めることができる。
実験例１
アルミナ、ＡｊＮ、ＳｉＣを基板材料とし、体積充填率
の変化あるいは研磨等により表面荒さを数種類設定調整
して、一部分にガラスグレーズ層を形成した後、Ｔ ａ
２Ｎ、 Ｔ ａ−３ｉ 、 Ｃｒ−３ｉの発熱体、ＡＩ
やＣｕの配線導体、ＳｉＯ２の酸化防止膜とＴａ２０５
の耐摩耗膜とによる２層構造の保護膜、を真空蒸着又は
スパッタリング方法で順次積層形成して作成した数種の
サーマルヘッドを第１表に示す成分組成の人工汗に浸漬
して引き上げ、４０℃、相対湿度９０％の雰囲気中にて
４８時間放置した後、断線による不良発生率を調べた。
の変化あるいは研磨等により表面荒さを数種類設定調整
して、一部分にガラスグレーズ層を形成した後、Ｔ ａ
２Ｎ、 Ｔ ａ−３ｉ 、 Ｃｒ−３ｉの発熱体、ＡＩ
やＣｕの配線導体、ＳｉＯ２の酸化防止膜とＴａ２０５
の耐摩耗膜とによる２層構造の保護膜、を真空蒸着又は
スパッタリング方法で順次積層形成して作成した数種の
サーマルヘッドを第１表に示す成分組成の人工汗に浸漬
して引き上げ、４０℃、相対湿度９０％の雰囲気中にて
４８時間放置した後、断線による不良発生率を調べた。
又、第２表に示す成分組成の人工海水を作り、サンプル
を浸漬して引き上げ、前記と同様の試験を行った。これ
らの試験の結果を第３表に示す。なお、このサンプルに
おいて、発熱体の膜厚は約１０００〜２０００人、配線
導体は約１〜２μｍ１保護膜は約６〜１０μｍとした。
を浸漬して引き上げ、前記と同様の試験を行った。これ
らの試験の結果を第３表に示す。なお、このサンプルに
おいて、発熱体の膜厚は約１０００〜２０００人、配線
導体は約１〜２μｍ１保護膜は約６〜１０μｍとした。
第１表
第３表
実験例２
外部接続端子にＮｉやＳｎの電解メッキを施したヘッド
を駆動回路と接続し、電源を入れて発熱駆動させ、ヘッ
ドの配線部上の保護膜表面にアルミ箔を密着させたが、
ショートは発生しなかった。
を駆動回路と接続し、電源を入れて発熱駆動させ、ヘッ
ドの配線部上の保護膜表面にアルミ箔を密着させたが、
ショートは発生しなかった。
実験例３
第３表の条件２と条件４のサーマルヘッドについて、印
字に最小限必要なピーク発熱温度を発生させるに要す、
１ドツトあたりの印字電力を調べたところ、条件２のも
のば１．２Ｗ、条件４のものは０．７Ｗであった。この
ように、表面荒さを押さえることにより、配線導体の抵
抗が減少し、消費電力の省力化が可能になり、そのため
、電池等を用いた携帯型のプリンタの駆動の長寿命化を
図ることができる。
字に最小限必要なピーク発熱温度を発生させるに要す、
１ドツトあたりの印字電力を調べたところ、条件２のも
のば１．２Ｗ、条件４のものは０．７Ｗであった。この
ように、表面荒さを押さえることにより、配線導体の抵
抗が減少し、消費電力の省力化が可能になり、そのため
、電池等を用いた携帯型のプリンタの駆動の長寿命化を
図ることができる。
実験例４
第３表の条件２と条件４のサーマルヘッドの熱応答性を
調べたところ、その結果は第１図の熱応答曲線に示す通
り、条件２のサーマルヘッドは実線Ａ１条件４のサーマ
ルヘッドは破線Ｂのようになった。すなわち、サーマル
ヘッドの熱応答性は、第１図の実線部に示されるように
、表面荒さの小さいほど発熱体への電圧印加時における
温度上昇は速やかに起こり、電圧の印加を停止した時に
おいては速やかに温度が降下することがわかる。
調べたところ、その結果は第１図の熱応答曲線に示す通
り、条件２のサーマルヘッドは実線Ａ１条件４のサーマ
ルヘッドは破線Ｂのようになった。すなわち、サーマル
ヘッドの熱応答性は、第１図の実線部に示されるように
、表面荒さの小さいほど発熱体への電圧印加時における
温度上昇は速やかに起こり、電圧の印加を停止した時に
おいては速やかに温度が降下することがわかる。
従って、この発明のようにすれば、基板表面の荒さ、又
は基板材質の体積密度などが相互作用して、サーマルヘ
ッドの熱応答性が向上し、印字の高速化が可能となり、
又、残熱による尾引きのない高印字品質をもたらす。
は基板材質の体積密度などが相互作用して、サーマルヘ
ッドの熱応答性が向上し、印字の高速化が可能となり、
又、残熱による尾引きのない高印字品質をもたらす。
この発明は以上説明したとおり、保護層にピンホールを
発生しないようにしたので、サーマルヘッドのサーマル
プリンタへの取付、交換作業において、人体や金属との
接触が生じても、又、それらを多湿雰囲気、塩分含有雰
囲気下において長期に渡って使用しても、更には、メタ
ルコートされたインクリボンやメタリックな部分を持つ
感熱紙を用いても、腐食による配線の断線やショートに
よる駆動回路の故障が発生せず、サーマルプリンクの信
頼性を極めて高くすることができるという効果がある。
発生しないようにしたので、サーマルヘッドのサーマル
プリンタへの取付、交換作業において、人体や金属との
接触が生じても、又、それらを多湿雰囲気、塩分含有雰
囲気下において長期に渡って使用しても、更には、メタ
ルコートされたインクリボンやメタリックな部分を持つ
感熱紙を用いても、腐食による配線の断線やショートに
よる駆動回路の故障が発生せず、サーマルプリンクの信
頼性を極めて高くすることができるという効果がある。
第１図はこの発明に係るサーマルヘッドの熱応答性を示
すグラフ、第２図は従来のサーマルヘッドを示す平面図
、第３図は第２図のＩ−１［矢視断面図、第４図及び第
５図は従来の他のサーマルヘッドの断面図である。 図において、（２）は基板、（４１）〜（４ｏ）は発熱
体、（６）は共通端子、（８Ｉ）〜（８，）は駆動信号
入力端子、（１０）は配線導体、（１２）は保護膜、（
１４）はグレーズ屡である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
すグラフ、第２図は従来のサーマルヘッドを示す平面図
、第３図は第２図のＩ−１［矢視断面図、第４図及び第
５図は従来の他のサーマルヘッドの断面図である。 図において、（２）は基板、（４１）〜（４ｏ）は発熱
体、（６）は共通端子、（８Ｉ）〜（８，）は駆動信号
入力端子、（１０）は配線導体、（１２）は保護膜、（
１４）はグレーズ屡である。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 絶縁性の基板と、この基板の上に形成された薄膜回路
と、この薄膜回路を被覆する保護膜とから成り、この薄
膜回路は選択的に発熱する複数の発熱体を備えているサ
ーマルヘッドにおいて、この基板の表面荒さを中心線平
均荒さで０．３μＲａ以下としたことを特徴とするサー
マルヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241400A JPH0626909B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | サ−マルヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60241400A JPH0626909B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | サ−マルヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103158A true JPS62103158A (ja) | 1987-05-13 |
| JPH0626909B2 JPH0626909B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17073715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60241400A Expired - Lifetime JPH0626909B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | サ−マルヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626909B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142396A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | アルプス電気株式会社 | 薄膜回路基板 |
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-
1985
- 1985-10-30 JP JP60241400A patent/JPH0626909B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142396A (ja) * | 1985-12-17 | 1987-06-25 | アルプス電気株式会社 | 薄膜回路基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0626909B2 (ja) | 1994-04-13 |
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