JPH08207332A

JPH08207332A - サーマルヘッド

Info

Publication number: JPH08207332A
Application number: JP1481495A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Kitamura; 一典北村; Hiroshi Masutani; 浩史舛谷
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で、長期間にわたり良好な印字画像
を形成することが可能なサーマルヘッドを提供する。【構成】電気絶縁性基板１上に、複数個の発熱抵抗体３
と、該各発熱抵抗体３に接続される個別電極４及び共通
電極５と、前記個別電極４に接続され、各発熱抵抗体３
を選択的に発熱駆動する駆動用ＩＣ６と、該駆動用ＩＣ
６に電源からの電力を供給する電力供給線７ａと、少な
くとも前記発熱抵抗体３と電力供給線７ａの一部とを被
覆する保護膜８と、該保護膜８上に被着される導電膜９
とを備えて成るサーマルヘッドであって、前記電力供給
線７ａ上の保護膜８にスルーホールＺを設けるととも
に、該スルーホールＺを介して前記導電膜９と電力供給
線７ａとを接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワードプロセッサやフ
ァクシミリ等のプリンタ機構として組み込まれるサーマ
ルヘッドの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ワードプロセッサ等のプリンタ機
構として組み込まれるサーマルヘッドは、図４に示す如
く、アルミナセラミックス製の電気絶縁性基板３１上
に、複数個の発熱抵抗体３２と、該発熱抵抗体３２に接
続される個別電極３３および共通電極３４と、前記発熱
抵抗体３２等の表面を被覆する保護膜３５とを順次、被
着した構造を有しており、前記個別電極３３および共通
電極３４間に所定の電力を印加し、発熱抵抗体３２を選
択的にジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を感
熱記録媒体３６に伝導させ、感熱記録媒体３６に所定の
印字画像を形成することによってサーマルヘッドとして
機能する。

【０００３】尚、前記保護膜３５は、発熱抵抗体３２や
個別電極３３等を、大気中に含まれている水分等の接触
による腐食や感熱記録媒体３６の摺接による摩耗から保
護するためのものであり、スパッタリング等の薄膜手法
を採用し、窒化珪素等を発熱抵抗体３２等の上面に被着
させることによって形成される。

【０００４】また前記電気絶縁性基板３１の一端には、
複数の配線導体３７ａを有したフレキシブル印刷配線板
（以下、ＦＰＣと略記する）３７が取着されており、該
ＦＰＣ３７の配線導体３７ａを個別電極３３及び共通電
極３４に半田等によって接続することにより電源からの
電力等を発熱抵抗体３２等に供給するようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、前記保護膜３５がスパ
ッタリング等の薄膜手法によって形成されており、該保
護膜３５中には、成膜工程における異物の付着等によっ
て多数のピンホール（径数μｍ〜数十μｍの穴）が形成
されている。このため、感熱記録媒体３６を発熱抵抗体
３２上に搬送して印字を行うと、感熱記録媒体３６中に
含まれているナトリウムイオン（Ｎａ⁺）、カリウムイ
オン（Ｋ⁺）、マグネシウムイオン（Ｍｇ²⁺）等の金属
イオンが保護膜３５のピンホールを介して発熱抵抗体３
２に接触するとともにこれを腐食し、発熱抵抗体３２の
電気抵抗値を比較的、短時間で大幅に変動させてしま
う。この結果、発熱抵抗体３２を所定の温度にジュール
発熱させることができず、感熱記録媒体３６に所望の印
字画像を形成することが不可となる欠点を有していた。
そこで上記欠点を解消するために、前記保護膜３５上に
タングステンクロム等から成る導電膜３８を被着させる
とともに、この導電膜３８を、接地されたＦＰＣ３７の
配線導体３７ａに接続しておくことにより、感熱記録媒
体３６中に含まれている金属イオンを導電膜３８のクー
ロン力によって捕獲し、金属イオンが発熱抵抗体３２に
接触するのを防止するようになすことが提案されてい
る。

【０００６】しかしながら、電気絶縁性基板３１上の導
電膜３８をＦＰＣ３７の配線導体３７ａと接続する場
合、導電膜３８と配線導体３７ａとをリード線３９等に
よって接続する必要があり、この接続には、電気絶縁性
基板３１とＦＰＣ３７の接続以外に、半田付け等の煩雑
な作業が伴うとともに、リード線３９等の接続部材が別
途必要になる欠点を有していた。

【０００７】

【発明の目的】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的は、簡単な構成で、長期間にわたり良好な
印字画像を形成することが可能なサーマルヘッドを提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、電気絶縁性基板上に、複数個の発熱抵抗体と、該各
発熱抵抗体に接続される個別電極及び共通電極と、前記
個別電極に接続され、各発熱抵抗体を選択的に発熱駆動
する駆動用ＩＣと、該駆動用ＩＣに電源からの電力を供
給する電力供給線と、少なくとも前記発熱抵抗体と電力
供給線の一部とを被覆する保護膜と、該保護膜上に被着
される導電膜とを備えて成るサーマルヘッドであって、
前記電力供給線上の保護膜にスルーホールを設けるとと
もに、該スルーホールを介して前記導電膜と電力供給線
とを接続させたことを特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明のサーマルヘッドの一実施
例を示す平面図、図２（ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面図、
図２（ｂ）は図１のＹ−Ｙ線断面図であり、１は電気絶
縁性基板、２はグレーズ層、３は発熱抵抗体、４は個別
電極、５は共通電極、６は駆動用ＩＣ、７ａは電力供給
線、７ｂは制御信号線、８ａは第１保護膜、８ｂは第２
保護膜、９は導電膜、１０はＦＰＣである。

【００１１】前記電気絶縁性基板１はアルミナセラミッ
クス等から成っており、その上面で、グレーズ層２、発
熱抵抗体３、個別電極４及び共通電極５、駆動用ＩＣ
６、電力供給線７ａ、制御信号線７ｂ等を支持してい
る。

【００１２】また前記電気絶縁性基板１は長方形状を成
しており、その上面には断面円弧状のグレーズ層２が該
基板１の一辺に沿って帯状に被着形成されている。

【００１３】前記グレーズ層２はガラスやポリイミド樹
脂等によって形成されており、その上面に被着される発
熱抵抗体３の発する熱を蓄積及び放散してサーマルヘッ
ドの熱応答特性を良好に維持する作用を為す。

【００１４】また前記グレーズ層２上には、このグレー
ズ層２に沿って直線状に配列された複数個の発熱抵抗体
３と該各発熱抵抗体３に接続される個別電極４及び共通
電極５とがそれぞれ被着されている。

【００１５】前記発熱抵抗体３は、窒化タンタル等の電
気抵抗材料から成っているため、個別電極４及び共通電
極５を介して所定の電力が印加されると、感熱記録媒体
１１に印字画像を形成するのに必要な温度にジュール発
熱する作用を為す。

【００１６】また前記発熱抵抗体３に接続される個別電
極４及び共通電極５はアルミニウムや銅等の金属により
形成されており、後述する駆動用ＩＣ６の制御によって
個別電極４を接地電位ＧＮＤに、共通電極５を２５Ｖの
電位にそれぞれ接続し、この両者間に配置される発熱抵
抗体３に所定の電力を印加する作用を為す。

【００１７】更に前記電気絶縁性基板１上には、発熱抵
抗体３の配列と略平行に配列された複数個の駆動用ＩＣ
６が搭載されており、該ＩＣ６の下面には、個別電極４
に接続される複数の出力端子が設けられている。

【００１８】前記駆動用ＩＣ６は、印字信号等の制御信
号に基づき発熱抵抗体３に選択的に電力を供給する作用
を為し、従来周知のフェイスダウンボンディング法等に
よって電気絶縁性基板１上に搭載される。

【００１９】また前記各駆動用ＩＣ６の下面には複数個
の入力端子が設けられており、該入力端子には、発熱抵
抗体３に電源からの電力を供給する電力供給線７ａと駆
動用ＩＣ６内の論理回路等に制御信号を供給する複数個
の制御信号線７ｂとがそれぞれ半田を介して接続されて
いる。

【００２０】前記電力供給線７ａは、３つの部分、即
ち、発熱抵抗体３の配列と略平行に配置された帯状部Ａ
と、該帯状部Ａから発熱抵抗体３側の個別電極４間に導
出された第１導出部Ｂと、該第１導出部Ｂの導出方向と
は反対の方向に導出された第２導出部Ｃとによって構成
されており、前記帯状部Ａで駆動用ＩＣ６の入力端子に
接続されている。

【００２１】また前記制御信号線７ｂは、駆動用ＩＣ６
を動作させるのに必要な種々の制御信号、例えば、印字
信号、ストローブ信号、クロック信号、ラッチ信号等を
駆動用ＩＣ６に入力するためのものであり、該各信号線
７ｂの一端は、前述した電力供給線７ａの第２導出部Ｃ
と共に電気絶縁性基板１の端部に沿って並設されてい
る。

【００２２】またこれら電力供給線７ａ及び制御信号線
７ｂは、電気絶縁性基板１の端部でＦＰＣ１０の配線導
体１０ｂに半田等のロウ材を介して接続されている。

【００２３】前記ＦＰＣ１０は、ポリイミド樹脂等から
成るベースフィルム１０ａ上に銅等から成る複数個の配
線導体１０ｂとポリイミド樹脂等から成るカバーフィル
ム１０ｃとを順次被着した構造を有しており、前記複数
個の配線導体１０ｂによって電気絶縁性基板１上の電力
供給線７ａを接地電位ＧＮＤに接続し、制御信号線７ｂ
をプリンタ内の制御信号供給手段に接続している。

【００２４】また一方、前記電気絶縁性基板１上に取着
された発熱抵抗体３、個別電極４、共通電極５及び電力
供給線７ａの上面には、発熱抵抗体３等を大気中に含ま
れている水分等の接触による腐食から保護するための保
護膜８が被着されている。

【００２５】前記保護膜８は、第１保護膜８ａと第２保
護膜８ｂとによって構成されており、前記第１保護膜８
ａは、発熱抵抗体３、共通電極５及び個別電極４の一部
を覆うようにして被着され、また第２保護膜８ｂは、第
１保護膜８ａが被着されていない領域、即ち、個別電極
４と電力供給線７ａの一部とを覆うようにして被着され
ている。

【００２６】前記第１保護膜８ａとしては、発熱抵抗体
３等を感熱記録媒体１１の摺接による摩耗から保護する
のに適した材料、例えば窒化珪素やサイアロン等が用い
られ、第２保護膜８ｂとしては、取り扱いの容易な材
料、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等が用いられ
る。

【００２７】尚、前記第１保護膜８ａは、スパッタリン
グ法等の薄膜手法によって形成され、第２保護膜８ｂは
従来周知の塗布法によって形成される。

【００２８】更に前記保護膜８の上面には、ＴａＳｉＯ
₂、ＴａＮ、ＴｉＳｉＯ₂、ＣｒＳｉＯ₂等の導電材料
から成る導電膜９が被着されており、印字の際、該導電
膜９を接地しておけば、第１保護膜８ａをスパッタリン
グ法等の薄膜手法によって形成する際、異物の付着等に
よって第１保護膜８ａ中に多数のピンホールが形成され
ても、発熱抵抗体３上に搬送される感熱記録媒体１１中
の金属イオン（Ｎａ⁺、Ｋ⁺、Ｍｇ²⁺等）をクーロン力
によって捕獲し、金属イオンが第１保護膜８ａ中のピン
ホールを介して発熱抵抗体３に接触するのを有効に防止
することができる。これにより、発熱抵抗体３の電気抵
抗値が大幅に変動することはなく、感熱記録媒体１１に
長期にわたり良好な印字画像を形成することが可能とな
る。

【００２９】また前記電力供給線７ａ上の第２保護膜８
ｂには、内部に導体を充填したスルーホールＺが設けら
れており、該スルーホールＺ内に充填された導体を介し
て導電膜９と電力供給線７ａとが電気的に接続されてい
る。

【００３０】このように電力供給線７ａ上の第２保護膜
８ｂにスルーホールＺを設けるとともに、該スルーホー
ルＺを介して導電膜９と電力供給線７ａとを接続するよ
うにしたことから、電力供給線７ａをＦＰＣ１０を介し
て接地しておけば、電気絶縁性基板１とＦＰＣ１０との
接続以外に別途、、半田付け等の煩雑な作業を行う必要
がなくなり、またリード線等の接続部材が不要となる。
これにより、サーマルヘッドの構成が簡単化されるとと
もに、その組み立て作業が容易になり、更には前記接続
部材とヘッド基板等との接続部を外力の印加等から保護
するためのカバー部材を設ける必要もなくなる。

【００３１】前記導電膜９は、第１保護膜８ａと第２保
護膜８ｂの上面に、従来周知のスパッタリング法等によ
ってＴａＳｉＯ₂等の導電材料を数１００Å〜１μｍの
厚みに堆積させることによって被着形成され、このと
き、該導電膜９が被着される第２保護膜８ｂの所要箇
所、即ち、電力供給線７ａの第１導出部Ｂ上の第２保護
膜８ｂにエッチング等によって所定のスルーホールＺを
予め形成しておくことにより、スルーホールＺ内への導
電材料の充填も同時に行うことができ、これによって電
力供給線７ａと導電膜９との電気的接続を極めて容易に
行うことができる。かかるサーマルヘッドは、個別電極
４と共通電極５との間に印字信号に基づいて所定の電力
を印加し、発熱抵抗体３を選択的にジュール発熱させる
とともに、該発熱した熱を感熱記録媒体１１に伝導さ
せ、感熱記録媒体１１に所定の印字画像を形成すること
によってサーマルヘッドとして機能する。

【００３２】次に本発明の他の実施例について説明す
る。

【００３３】図３（ａ）（ｂ）は本発明のサーマルヘッ
ドの他の実施例を示す断面図であり、１２はヘッドカバ
ー、１３は導電性テープである。尚、図１、図２で示す
第１の実施例と同一箇所には同一符号を用い、説明を省
略することとする。

【００３４】図３に示す本実施例のサーマルヘッドにお
いて、図１、図２のサーマルヘッドと相違する点は、電
気絶縁性基板１とＦＰＣ１０との接続部と、駆動用ＩＣ
６とを、感熱記録媒体１１を発熱抵抗体３上に案内する
ためのヘッドカバー１２で覆い、更にこのヘッドカバー
１２に、一端が保護膜８上の導電膜９に接続された導電
性テープ１３を貼付した点と、印字に際してヘッドカバ
ー１２上の導電性テープ１３が感熱記録媒体１１の搬送
方向上流側で感熱記録媒体１１と接触するようにした点
である。

【００３５】この場合、前述の実施例と同様の効果を奏
するのに加え、保護膜８を発熱抵抗体３上に良好な状態
で被着させておくことが可能となる効果を奏する。即
ち、感熱記録媒体１１の表面が摩擦等によって数千ボル
トに帯電していても、該帯電した感熱記録媒体１１は発
熱抵抗体３上に搬送される前に導電性テープ１３と接触
して表面の電荷を導電膜９、電力供給線７ａを介して接
地電位ＧＮＤに逃がし、感熱記録媒体１１と発熱抵抗体
３との間で放電が起こるのが有効に防止されるようにな
り、これによって保護膜８を発熱抵抗体３上に良好な状
態で被着させておくことが可能となる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、保護膜上の導電膜が電
力供給線に接続されているため、電力供給線をＦＰＣ等
を介して接地しておけば、保護膜をスパッタリング等の
薄膜手法によって形成する際、異物の付着等によって保
護膜に多数のピンホールが形成されても、発熱抵抗体上
に搬送される感熱記録媒体中の金属イオンは導電膜のク
ーロン力によって捕獲され、金属イオンの接触による発
熱抵抗体の腐食が有効に防止される。これにより発熱抵
抗体の電気抵抗値が大幅に変動することはなく、感熱記
録媒体に長期にわたって良好な印字画像を形成すること
が可能となる。

【００３７】また本発明によれば、前記導電膜は、電力
供給線に直に被着されているため、電力供給線を接地し
ておけば、導電膜を接地電位に接続するのに半田付け等
の煩雑な作業を別途、行う必要はなく、またリード線等
の接続部材が不要となり、これによってサーマルヘッド
の構成が簡単化されるとともに、その組み立て作業が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの一実施例を示す平面
図である。

【図２】（ａ）は図１のＸ−Ｘ線断面図、（ｂ）は図１
のＹ−Ｙ線断面図である。

【図３】本発明のサーマルヘッドの他の実施例を示す断
面図である。

【図４】従来のサーマルヘッドの断面図である。

【符号の説明】

１・・・電気絶縁性基板２・・・グレーズ層３・・・発熱抵抗体４・・・個別電極５・・・共通電極６・・・駆動用ＩＣ７ａ・・・電力供給線７ｂ・・・制御信号線８・・・保護膜９・・・導電膜１０・・・フレキシブル印刷配線板１１・・・感熱記録媒体１２・・・ヘッドカバー１３・・・導電性テープ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気絶縁性基板上に、複数個の発熱抵抗体
と、該各発熱抵抗体に接続される個別電極及び共通電極
と、前記個別電極に接続され、各発熱抵抗体を選択的に
発熱駆動する駆動用ＩＣと、該駆動用ＩＣに電源からの
電力を供給する電力供給線と、少なくとも前記発熱抵抗
体と電力供給線の一部とを被覆する保護膜と、該保護膜
上に被着される導電膜とを備えて成るサーマルヘッドで
あって、前記電力供給線上の保護膜にスルーホールを設けるとと
もに、該スルーホールを介して前記導電膜と電力供給線
とを接続させたことを特徴とするサーマルヘッド。