(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に設けられた第１のグレーズ層、該第１のグレーズ層に平行に配置された第２のグレーズ層と、
前記第１のグレーズ層上に設けられた発熱体と、
前記第２のグレーズ層上に少なくとも一部が重なるように設けられた共通電極と、
前記共通電極の一部を露出させるように覆い設けられた絶縁性保護膜と、
前記発熱体と前記共通電極とを覆うように設けられた導電性保護膜と
を備えたサーマルヘッドにおいて、
前記絶縁性保護膜の、前記共通電極側での端辺を、前記第１のグレーズ層と前記第２のグレーズ層間に配置したことを特徴とするサーマルヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する  技術分野】
本発明は、サーマルヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、従来のサーマルヘッドは、セラミックなどの支持板１の上に、発熱体２を印刷形成したヘッド基板３と、プリント配線板４を粘着材５等によって固定し、該プリント配線板４上には発熱体２を駆動する集積回路からなる駆動素子６を搭載している。そして、前記駆動素子６上にはその保護を目的として樹脂７が塗布されている。また、前記プリント配線板４には、外部との電気的な接続を目的として、コネクター８が配置されている。
更に、前記発熱体２上には、ゴム製のプラテンローラー９が配置され、感熱紙等の記録媒体１０が押圧接触している。以下、図８乃至図１１に基づいて具体的に説明する。
【０００３】
図８のサーマルヘッドと感熱紙等の記録媒体との接触付近の拡大断面図及び図９、図１０、図１１の発熱体付近の拡大平面図に示すように、アルミナAl2O3 等の材料で構成されたヘッド基板３上に、ガラス等からなる略断面半円状の第１のグレーズ層１１ａと、該第１のグレーズ層１１ａに略平行に配置される第２のグレーズ層１１ｂ、第３のグレーズ層１１ｃがそれぞれ形成されている。
【０００４】
また、金、銀等の導電性材料からなる共通電極１２が前記第２のグレーズ層１１ｂに沿って形成され、前記第１のグレーズ層１１ａと交わるように共通リード電極１２ａ、及び金等からなる個別リード電極１３が形成され、更に、前記第１のグレーズ層１１ａ上に、該第１のグレーズ層１１ａに沿うように酸化ルテニウム等からなる発熱体２が形成されている。また、前記発熱体２の上にはガラス材料等からなる絶縁性保護膜１４を前記共通電極１２の一部を残して略全面にわたり形成され、該絶縁性保護膜１４上には、記録媒体１０との摩擦帯電によるサーマルヘッドの静電気破壊の防止や、記録媒体１０との摩擦による劣化を防止するといった耐磨耗性の向上、感熱紙等の記録媒体に含まれるNa+ イオン、K+イオン、Cl- イオン等による化学破壊の防止等を目的として、導電性保護膜１５が前記共通電極１２と部分的に接し、前記発熱体２を略全面にわたって覆うように形成されている。
【０００５】
ここで、図８の断面図に示すように、前記発熱体２による発熱は、前記絶縁性保護膜１４、前記導電性保護膜１５を通して、プラテンローラ９による押力でサーマルヘッドに押し当てられた感熱紙等の記録媒体１０に、熱伝導により加えられる。しかしながら、近年のダウンサイジング化の動向により、サーマルヘッドの小型化が求められており、その結果、特に前記発熱体２に直交する方向（以下、短手方向という）の寸法が小さくなってきている。
【０００６】
また、前記ヘッド基板３の製造は、通常、複数個の前記ヘッド基板が割り付けられたシート形態で、前記共通電極１２、共通リード電極１２ａ、個別リード電極１３、発熱体２、絶縁性保護膜１４、導電性保護膜１５等が形成された後に各小片に分割される。この時、前記第３のグレーズ層１１ｃは前記ヘッド基板３の端部にわたって平坦部を確保するためにシート形態においては隣接の小片に跨がるように連続して前記第２のグレーズ層１１ｂが形成されている。
【０００７】
ここで、前記ヘッド基板３の短手方向に対する寸法の縮小化に伴い、前記第２のグレーズ層１１ｂは、前記第１のグレーズ層１１ａの近傍に略平行に形成されることになる。その結果、プラテンローラ９による感熱紙等の記録媒体１０への押力は前記発熱体付近だけでなく、前記発熱体２が形成された前記第１のグレーズ層１１ａの近傍に形成された前記第２のグレーズ層１１ｂ上にも押し当てられることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以下、図８、図１２、図１３に示す従来のサーマルヘッドの部分拡大断面図及び図９乃至図１１図に示す部分拡大平面図を参照しながら本発明が解決しようとする課題を説明する。
アルミナAl2O3 等の電気絶縁性の前記ヘッド基板３上に、前記第１のグレーズ層１１ａと、前記第１のグレーズ層１１ａに略平行に配置される前記第２のグレーズ層１１ｂ、前記第３のグレーズ層（図示せず、図８の１１ｃ）、前記共通電極１２、共通リード電極１２ａ、及び前記個別リード電極１３、前記発熱体２を備え、さらにガラス材料等からなる一層構造の絶縁性保護膜１４又は下層の絶縁性保護膜１４ａ、上層の絶縁性保護膜１４ｂが２層構造として略全面にわたり形成されている。
【０００９】
前記したように記録媒体との摩擦帯電によるサーマルヘッドの静電気破壊の防止や、記録媒体との摩擦による劣化を防止するといった耐磨耗性の向上、感熱紙等の記録媒体に含まれるNa+ イオン、K+イオン、Cl- イオン等による化学破壊の防止等を目的として、導電性保護膜１５が形成されている。
【００１０】
また、前記導電性保護膜１５を前記共通電極１２と接続するため、前記共通電極１２の一部を露出するように前記絶縁性保護膜１４の一端が前記共通電極１２の斜面上に位置するように形成されている。
ここで、厚膜印刷技術により上記各層を形成する場合、各層の端辺は、スクリーン印刷時にスクリーン開口部の外周辺に沿って突起１６が生じる。
さらに、前記絶縁性保護膜を、ピンホール等の発生による絶縁性の低下の影響を抑えるために２層構造とする場合、下層の絶縁性保護膜１４ａと上層の絶縁性保護膜１４ｂの端辺が同領域に形成されることとなり、各層の端辺に生じる突起が重なってしまい、その突起の高さが下層の絶縁性保護膜のみの突起に比べ、増加してしまう。
【００１１】
また、図１３のように一層の絶縁性保護膜１４とする場合は、前記ピンホール等の発生を抑えるために層を厚く印刷形成することが必要となり、層が厚くなるために、この場合も前記絶縁性保護膜の多層構造と同様に絶縁性保護膜１４の共通電極１２側の端辺に突起１６が生じる。
このような前記突起１６が、図８のようにプラテンローラ９の押圧下に存在した場合、突起１６が感熱紙等の記録媒体１０の走行に伴い記録媒体の表面を引っかくことになり、印字面にキズが生じ印字品位を損なってしまう。
また、熱転写リボンなどを用いる熱転写記録方式においては、前記突起１６の影響として、熱転写リボンのキズ・破れ・シワの発生等により、正常な印字が出来ない。
【００１２】
この対策として前記突起を研磨することにより該突起を削除し表面を平坦化することで、前述した印字品位の確保不可、及び印字キズ発生等の、該突起による影響を排除している。しかしながら、サーマルヘッドの製造過程において、研磨作業を追加することにより、新たな工数の追加、及びコスト増加等のデメリットが生じてしまう。また、前記突起のみを特定し研磨することは非常に困難であり、近傍に配置された前記発熱体上部の保護膜を同時に研磨してしまう。この場合、前記保護膜が部分的に薄くなり、サーマルヘッドの印字濃度が部分的に不均一になる。また、研磨による厚み方向の調整も困難であり、過度の研磨の場合には、下層の前記共通電極、共通リード電極等を破損してしまう恐れがあり、サーマルヘッドの不良品発生の原因になる。
本発明は、プラテンローラ押圧下での突起の発生を抑え、記録媒体などへの印字キズを回避するだけでなく、印字品位を高めることのできるサーマルヘッドを提案する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
絶縁基板と、前記絶縁基板上に設けられた第１のグレーズ層、該第１のグレーズ層に平行に配置された第２のグレーズ層と、前記第１のグレーズ層上に設けられた発熱体と、前記第２のグレーズ層上に少なくとも一部が重なるように設けられた共通電極と、前記共通電極の一部を露出させるように覆い設けられた絶縁性保護膜と、前記発熱体と前記共通電極とを覆うように設けられた導電性保護膜とを備えサーマルヘッドにおいて、前記絶縁性保護膜の、前記共通電極側での端辺を、前記第１のグレーズ層と前記第２のグレーズ層間に配置する。絶縁性保護膜形成時に発生する突起が抑制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、第１の実施の形態を示し、その共通電極と絶縁性保護膜近傍の断面構造を示している。
図１に示すように、アルミナAl2O3 等の電気絶縁性のヘッド基板３上に、ガラス等からなる略断面半円状の第１のグレーズ層２０ａと、該第１のグレーズ層２０ａに略平行に配置される第２のグレーズ層２０ｂ、第３のグレーズ層（図示せず）が形成されている。さらに、金、銀等の導電性材料からなる共通電極２１、共通リード電極２１ａ及び金等からなる個別リード電極２２が形成され、さらに、酸化ルテニウムRuO2等からなる発熱体２が前記第１のグレーズ層２０ａ上に形成されている。さらにこれらの上には、ガラス材料等からなる上層の絶縁性保護膜２３ｂと下層の絶縁性保護膜２３ａが２層構造として略全面にわたり形成されている。さらに前記絶縁性保護膜上に記録媒体との摩擦帯電による静電気の影響を防止するという目的や、該記録媒体との摩擦による劣化を防止するといった耐磨耗性の向上、感熱紙等の該記録媒体に含まれるNa+ イオン、K+イオン、Cl- イオン等による化学破壊の防止等を目的として、導電性保護膜２４が前記共通電極２１と部分的且つ電気的に接続するように形成されている。
【００１５】
ここで、前記発熱体２が形成された前記第１のグレーズ層２０ａと、該第１のグレーズ層２０ａに略平行に形成された前記第２のグレーズ層２０ｂを近接して配置することにより、第１のグレーズ層２０ａと第２のグレーズ層２０ｂの間隙部２５の部分は、プラテンローラがグレーズ層個々の形状に追従せず、プラテンローラの押圧の影響を受けないことが分かった。
【００１６】
そこで本発明は、この前記間隙部２５に着目し、前記二層の絶縁性保護膜２３ａ、２３ｂの共通電極２１側の端辺２３ｃを該間隙部２５の内側に位置するように形成する。すると、前記突起が記録媒体と接触しない前記間隙部内に形成されることになり、感熱紙等の記録媒体に対し印字キズの影響を排除して印字品位の向上が望め、さらに熱転写方式においては、熱転写リボンの傷・破れ・シワ等の発生を防ぐことができる。
【００１７】
次に、第２の実施の形態を図２に基づいて説明する。
図２に示すように、絶縁性保護膜を一層構造の絶縁性保護膜２３とした場合も、第１の実施の形態と同様に、プラテンローラーの押圧によっても、感熱紙等の記録媒体がサーマルヘッドに接触しない間隙部２５が第１のグレーズ層２０ａと第２のグレーズ層２０ｂとの間に存在する。
この場合も、前記絶縁性保護膜２３の共通電極側の端辺２３ｄを、前記間隙部２５内に形成することにより、感熱紙等の記録媒体に対し印字キズの影響を排除して印字品位の向上が望め、さらに熱転写リボン等に対し破れや傷、シワ等の発生を防ぐことができる。
【００１８】
次に、第３の実施の形態を図３に基づいて説明する。
図３に示すように、二層の絶縁性保護膜２７ａ、２７ｂを形成する際に、上層の絶縁性保護膜２７ｂの端辺２７ｃと下層の絶縁性保護膜２７ａの端辺２７ｄを同一の位置ではなく、前記発熱体２と直交する方向にずらすように形成する。
好適には、前記上層の絶縁性保護膜２７ｂの端辺２７ｃを前記第１のグレーズ層２０ａと前記第２のグレーズ層２０ｂの前記間隙部２５内に形成する。さらにその上に、導電性保護膜２４が形成されている。
【００１９】
このように前記導電性を有する保護膜と前記共通電極との接触領域が確保されることにより、記録媒体との摩擦帯電による静電気の影響を防止するという目的や、記録媒体との摩擦による劣化を防止するといった耐磨耗性の向上、感熱紙等の記録媒体に含まれるNa+ イオン、K+イオン、Cl- イオン等による化学破壊の防止等の目的は維持されることとなる。さらに、記録媒体等に対し印字キズの影響を排除して印字品位の向上が望め、さらに熱転写方式では、熱転写リボンに対し、傷・破れ・シワ等の発生を防ぐことができる。
【００２０】
次に、第４の実施の形態を図４に基づいて説明する。
図４に示すように、二層の絶縁性保護膜２７ａ、２７ｂの下層の絶縁性保護膜２７ａの端辺２７ｅを、第１のグレーズ層２０ａと第２のグレーズ層２０ｂの間隙部２５内に形成し、その上に導電性保護膜２４が形成されている。この場合も、第３の実施の形態と同様の効果を奏するサーマルヘッドを提供することができる。
【００２１】
次に、第５の実施の形態を図５に基づいて説明する。
図５に示すように、二層の絶縁性保護膜２７ａ、２７ｂの下層の絶縁性保護膜２７ａを覆うように、上層の絶縁性保護膜２７ｂの端辺２７ｅを共通電極２１の斜面部に形成したものである。そして導電性保護膜２４と共通電極２１との接触領域は確保しておくことにより、導電性保護膜２４の静電気・化学破壊等によるサーマルヘッドの破壊防止効果は、維持されることとなる。
この場合、従来の突起の高さを約0.5 倍に削減することができ、記録媒体等に対し印字キズの影響を排除して印字品位の向上が望め、さらに熱転写方式では、熱転写リボンに対し、傷・破れ・シワ等の発生を防ぐことができる。
【００２２】
次に、第６の実施の形態を図６に基づいて説明する。
図６に示すように、下層の絶縁性保護膜２７ａを上層の絶縁性保護膜２７ｂの端辺２７ｆよりも短手方向に長くなるように共通電極２１の斜面部に形成したものである。そして、導電性保護膜２４と共通電極２１との接触領域は確保しておくことにより、導電性保護膜２４の静電気・化学破壊等によるサーマルヘッドの破壊防止効果は、維持されることとなる。
この実施の形態も、従来の突起の高さを約0.5 倍に削減することができる。このため、記録媒体等に対し印字キズの影響を排除して印字品位の向上が望め、さらに熱転写方式では、熱転写リボンに対し、傷・破れ・シワ等の発生を防ぐことができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、前記突起が形成される領域を短手方向の間隙部に前記突起が位置するように形成してプラテンローラの押圧下に存在しないようにしたから、記録媒体への印字キズを回避でき、印字品位の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサーマルヘッドの第１の実施に形態の部分拡大断面図。
【図２】本発明によるサーマルヘッドの第２の実施の形態の部分拡大断面図。
【図３】本発明によるサーマルヘッドの第３の実施の形態の部分拡大断面図。
【図４】本発明によるサーマルヘッドの第４の実施の形態の部分拡大断面図。
【図５】本発明によるサーマルヘッドの第５の実施の形態の部分拡大断面図。
【図６】本発明によるサーマルヘッドの第６の実施の形態の部分拡大断面図。
【図７】一般的なサーマルヘッドの断面図。
【図８】図７の部分拡大図。
【図９】従来のサーマルヘッドの絶縁性保護膜が形成される前の状態の部分拡大平面図。
【図１０】図９に絶縁性保護膜が形成された状態の部分拡大平面図。
【図１１】図１０に導電性保護膜が形成された状態の部分拡大平面図。
【図１２】従来のサーマルヘッドの絶縁性保護膜が２層の部分拡大断面図。
【図１３】従来のサーマルヘッドの絶縁性保護膜が１層の部分拡大断面図。
【符号の説明】
１・・支持板  ２・・発熱体  ３・・ヘッド基板  ４・・プリント配線板
６・・駆動素子  ２０ａ・・第１のグレーズ層  ２０ｂ・・第２のグレーズ層
２１・・共通電極  ２１ａ・・共通リード電極  ２３・・絶縁性保護膜
２３ａ・・下層の絶縁性保護膜  ２３ｂ・・上層の絶縁性保護膜
２４・・導電性保護膜  ２５・・第１のグレーズ層と第２のグレーズ層の間隙部２６・・突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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