CN100572081C - 热敏打印头 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热敏打印头(A)，其包括绝缘基板(1)、釉层(2)、电阻层(3)、电极层(4)和保护层(5)。上述电极层(4)具有由下侧的第一电极层(4a)和上侧的第二电极层(4b)构成的2层结构。上述电阻层(3)包括发热部(7)。发热部(7)不被第一电极层(4a)和第二电极层(4b)中的任一个覆盖，位于釉层(2)的膨起部(2c)上。

Description

热敏打印头
技术领域
本发明涉及一种用于热敏记录或热复制记录的热敏打印头。特别是涉及例如用于条形码打印机或升华型彩色照片打印机的薄膜型热敏打印头。
背景技术
图3表示下述专利文献1中公开的现有的薄膜型热敏打印头。热敏打印头B具有绝缘基板101、蓄热釉层102、薄膜状的电阻层103、薄膜状的电极层104和保护层105。蓄热釉层102形成于绝缘基板101上并具有膨起部102c。电阻层103通过喷镀在蓄热釉层102上作为薄膜而形成，覆盖膨起部102c。电极层104通过喷镀在电阻层103上作为薄膜而形成，被位于膨起部102c顶部附近的电极层缺陷104c分隔开。保护层105覆盖着电阻层103和电极层104两者。电阻层103在电极层缺陷104c附近，因电极层104未被覆盖的部分，即包含发热部107。在这样的构成中，在电极层104中有电流流过时，在发热部107产生焦耳热。利用该热量来进行所希望的热敏记录或热复制记录。
电极层104是具有均匀厚度的单一的层，形成为具有至少0.5μm，通常0.8μm左右的厚度。包含在电极层104中的电极垫具有规定的厚度，由此在引线接合上，金属线和电极垫可以良好地附着。
但是，为了确保电极层104的厚度，也会出现如下所述的不合适的原因。
第一，在与发热部107邻接的电极层104的端部上会产生相当于电极的厚度，至少具有0.5μm高度的阶梯104d。在其上叠层的保护层105上，因该阶梯104d而产生阶梯105d。该阶梯105d可以防止热敏打印头B与印字介质的密合，进而防碍由发热部107产生的热因印字而被适当的利用。而且，在热敏打印头B与印字介质之间混入异物的情况下，有该异物被捕获在阶梯105d的可能性。该情况下，可能引起保护层划伤、保护层剥离等的不良现象。
第二，在发热部107上产生的热量容易通过厚度大的电极层104而损失。因此，防碍由发热部107产生的热量的有效利用。
第三，如图4所示，在电极层104的厚度超过0.5μm的情况下，通过Al结晶的生长，在电极层104的表面形成有被称作小丘(hillock)108的微小突起。因小丘108，在保护层105的表面形成有微小的突起109。突起109使保护层105与印字介质之间的摩擦系数增大，进而引起印字介质的弯曲或者堵塞。另外，因突起109与印字介质相关联，有过大的外力作用在突起109上，可能引起突起109甚至保护层105的破损。此时，Cl-或Na+等离子会从保护层105的破损处侵入，结果会腐蚀掉电极层104。
专利文献1：日本特开2001-105641号公报
发明内容
本发明是基于上述情况而想出的发明，以提供一种使产生的热量有效地用于印字，而且展示良好的印字品质的热敏打印头为课题。
基于本发明的热敏打印头包括：绝缘基板；在上述绝缘基板上形成的釉层；在上述釉层上形成的电阻层；以面对上述电阻的一部分并且该部分作为发热部发挥作用的方式，在上述电阻层上形成的电极层；和覆盖上述电极层和上述发热部的保护层。上述电极层以Al为主要成分而形成，并且由下侧的第一电极层和将该第一电极层部分地覆盖的上侧的第二电极层构成。上述第一电极层与上述发热部只间隔规定距离，上述第二电极层具有超出上述第一电极层进行延伸并且与上述发热部邻接的延伸部。上述第一电极层的厚度在0.5～2.0μm的范围内，上述第二电极层的厚度在0.2～0.4μm的范围内。
根据上述构成，使与发热部邻接的第二电极层(延伸部)的厚度在0.2～0.4μm的范围内，与上述现有技术的电极层的厚度相比变薄。因此，在形成于第二电极层上的保护层上生成的阶梯(参照图2的符号5d)比现有技术的小。其结果，热敏打印头和印刷介质的密合性变得良好，印刷时的热效率提高。另外，因上述阶梯变小，在热敏打印头和印刷介质之间保持异物的可能性变小。再者，因使第二电极层的厚度变小，在抑制该电极层上的小丘的产生的同时，也可以抑制发热部的热量在该电极层传递而放出。
优选上述电阻层的厚度为500～1000
Figure C20068002091400061
上述保护层的厚度为5～10μm。
优选在上述釉层上形成有膨起部，上述发热部位于上述膨起部上。
优选上述第二电极层的上述延伸部部分地延伸在上述膨起部上，另一方面，上述第一电极层与上述膨起部间隔。
优选上述第一电极层具有面向上述膨起部的锥状端部，该锥状端部的长度在1～10μm的范围内。
优选本发明的热敏打印头还包括：在与由上述第一电极层和上述第二电极层构成的2层结构对应的区域覆盖上述保护层的绝缘层。
参照附图，由以下进行的详细说明，会更明确本发明的其他的特征以及优点。
附图说明
图1是本发明的热敏打印头的一个实施方式的部分俯视图。
图2是沿图1的II-II线的截面图。
图3是现有技术的热敏打印头的截面图。
图4是图3的B4部分的放大图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施方式进行具体的说明。
图1是本发明的热敏打印头的一个实施方式的热敏打印头A的部分俯视图。但是，后述保护层和绝缘层，在图1中省略。
图2是沿图1的II-II线的截面图。但是，图2对在厚度方向上强调的部分进行注释。热敏打印头A包括基板1、蓄热釉层2、电阻层3、电极层4、保护层5和绝缘层6。
基板1由例如氧化铝陶瓷等的绝缘材料形成。蓄热釉层2根据厚膜印刷方法等形成于基板1上，以玻璃为主要成分。蓄热釉层2具有平缓的膨起部2c。膨起部2c沿着相当于图1的横向的基板1的长度方向连续延伸。
电阻层3通过喷镀形成于蓄热釉层2上。电阻层3以例如TaSiO2为主要成分。电阻层3具有500～1000
Figure C20068002091400071
的厚度，将膨起部2c横向断开。
电极层4形成在电阻层3上。电极层4具有由图中下侧的第一电极层4a和上侧的第二电极层4b构成的2层结构。
保护层5用于覆盖电阻层3和电极层4，由喷镀形成。保护层5的厚度例如为5～10μm，优选为6～8μm。保护层5由例如以SiO2为主要成分的材料形成。保护层5是单一的层，但是并不局限于此，即使具有多层结构也没有影响。
如图2所示，在第一电极层4a和第二电极层4b的重叠区域上，在保护层5上通过印刷形成绝缘层6。
以下，对电阻层3和电极层4进一步详细地说明。电阻层3和在其上叠层的电极层4，从图1中可以理解到具有多个带状叠层体。该多个带状的叠层体配列在相当于图1的横向(主扫描方向)的基板1的长度方向上。各个叠层体将膨起部2c横向断开而且在与膨起部2c相交的部分具有发热部。叠层体在电阻层3、第一电极层4a和第二电极层4b的形成工序中，通过每次都实施光刻蚀而形成。后述锥部4e在第一电极层4a的光刻蚀工序中形成。
第一电极层4a通过使用以Al等导电材料为主要成分的材料的喷镀而形成。第一电极层4a具有0.5～2.0μm的厚度，在上述膨起部2c和包括其附近区域上被断开。在与该区域邻接的第一电极层4a的端部上形成具有规定长度(在图2中水平方向上测得的尺寸)的锥部4e。锥部4e的长度例如设定在1～10μm的范围内，在图示的例子中大约为3μm。锥部4e在与膨起部2c只间隔规定距离的状态下，面向该膨起部。根据锥部4e可以防止在后述的第二电极层4b上出现阶梯。因此，第一电极层4a和第二电极层4b良好地密合，进而可以确定其导通。
第二电极层4b同样通过使用以Al等导电材料为主要成分的材料的喷镀而形成。第二电极层4b具有覆盖第一电极层4a的部分和直接覆盖电阻层3的部分即延伸部。如图2所示，该延伸部的一部分延伸在膨起部2c上。第二电极层4b在膨起部2c的顶部附近被电极层缺陷4c断开。在电极层缺陷4c的部位上，电阻层3既未被第一电极层4a覆盖，也未被第二电极层4b覆盖。该部位被称作发热部7，作为发热体发挥作用。
第二电极层4b具有0.2～0.4μm的厚度。假设在将第二电极层4b的厚度设定为小于0.2μm的情况下，热量过度地集中在发热部7(和其邻接部位)上，有电阻层3被破坏的可能性。因此在本发明中，将第二电极层4b的厚度的最小值设定为0.2μm。
下面，参照图2对热敏打印头A的配线和印字动作进行说明。电极层4的图中左右两端中的一侧具有未图示的电极垫部。该电极垫被引线结合在未图示的驱动器IC的输出端子。电极层4的该两端中的另外一端作为共同电极被形成。该共同电极连接在电源电路。在打印机的印字动作中，驱动器IC基于印字数据，对多个发热部7的每个进行有选择的电流流通。由此，各发热部7产生焦耳热。该热量通过保护层5传递给记录介质进行印字。
在以上说明过的热敏打印头A的制造工序中，可以防止在与印字介质相对的部分上形成不当的突起。具体地讲，第一，因为电极层4的阶梯部4d低，故可以抑制因阶梯部4d在保护层5上产生阶梯5b。第二，在只形成第二电极层4b的区域上，因该第二电极层4b薄，不会形成小丘。因此能够抑制因小丘在保护层5的表面上产生微小的突起。第三，通过绝缘层6能够阻止产生的小丘的坏影响。在第一电极层4a和第二电极层4b相重叠的区域中，不可避免因第二电极层4a具有比较厚的厚度而产生小丘。但是，在相当于该领域的保护层5的表面上生成的突起被绝缘层6所覆盖。
根据本发明，与发热部7邻接的第二电极层4b的厚度薄为0.2～0.4μm左右。因此，可以抑制通过电极层4向外部进行的热移动，热敏打印头A会显示出现有技术构造的1.5倍以上的热效率。结果是，通过本发明的热敏打印头A会显示低能消耗。
另外，根据本发明不会在保护层5的表面产生微小的突起。因此，可以抑制印字介质的粘连或弯曲。根据发明者等进行的加速划痕硬度试验，采用本发明时的破坏点数与现有技术的结构相比为三分之一以下。

Claims (6)

1.一种热敏打印头，其特征在于，包括：
绝缘基板；
在所述绝缘基板上形成的釉层；
在所述釉层上形成的电阻层；
以面对所述电阻的一部分并且该部分作为发热部发挥作用的方式，在所述电阻层上形成的电极层；和
覆盖所述电极层和所述发热部的保护层，其中，
所述电极层以铝为主要成分而形成，并且由下侧的第一电极层和将该第一电极层部分地覆盖的上侧的第二电极层构成，所述第一电极层与所述发热部只间隔规定距离，所述第二电极层具有超出所述第一电极层进行延伸并且与所述发热部邻接的延伸部，所述第一电极层的厚度在0.5～2.0μm的范围内，所述第二电极层的厚度在0.2～0.4μm的范围内。
2.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：
所述电阻层的厚度为
Figure C2006800209140002C1
所述保护层的厚度为5～10μm。
3.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于：
在所述釉层上形成有膨起部，所述发热部位于所述膨起部上。
4.如权利要求3所述的热敏打印头，其特征在于：
所述第二电极层的所述延伸部部分地延伸在所述膨起部上，另一方面，所述第一电极层与所述膨起部间隔。
5.如权利要求4所述的热敏打印头，其特征在于：
所述第一电极层具有面向所述膨起部的锥状端部，该锥状端部的长度在1～10μm的范围内。
6.如权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于，还包括：
在与由所述第一电极层和所述第二电极层构成的2层结构对应的区域覆盖所述保护层的绝缘层。
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