JPH04201357A - 厚膜型サーマルヘッド及びその製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、感熱発色記録装置あるいは熱転写記録装置に
広（用いられ、発熱抵抗体が印刷・焼成することによっ
て形成される厚膜型サーマルヘッドに係り、特に印字ド
ツトの連続性がよく、印字におけるエネルギー効率にす
ぐれた厚膜型サーマルヘッド及びその製造方法に関する
。

（従来の技術） 感熱発色記録装置や熱転写記録装置等の記録部に用いら
れる厚膜型サーマルヘッドとして、例えば第３図に示す
ものが従来より知られている。

第３図は、従来の厚膜型サーマルヘッドの構造を示す概
略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）図、（ｃ）図はそ
れぞれ（ａ）図中に示すＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線における断
面図である。

絶縁基板１１上に共通電極１２と個別電極１３とが形成
され、共通電極１２の平行に張出した部分と、主走査方
向に並列した複数の個別電極１３とが副走査方向で対向
している。これらの先端どうしは、互いに独立し主走査
方向に並列した発熱抵抗体１４によって接続されている
。この発熱抵抗体１４はスクリーン印刷され、焼成され
ることによって形成されたガラスの耐摩耗層１５によっ
て覆われている。

このようなサーマルヘッドにおいて、前記複数の個別電
極１３から選択的に電圧を印加すると発熱抵抗体１４が
発熱して印字するようになっている。

このとき厚膜型サーマルヘッドは発熱抵抗体１４の厚さ
が大きく、発熱抵抗体部分が凸状となってこの凸状部分
の上面のみが印字面に押圧される。このため押圧力が太
き（なって印字におけるエネルギーの効率がよくなると
いう利点を有している。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、発熱抵抗体材料のペーストを印刷し、焼
成して形成された発熱抵抗体１４は、約５μｍから３０
μｍ程度の厚さを有しており、耐摩耗層１５を施した後
も、独立した発熱抵抗体１４の間に溝上の凹部１７を有
している。このため印字面に接触する耐摩耗層１５の上
面が主走査方向に連続しておらず、熱の伝導が遮断され
て主走査方向の印字ドツトのつながりが悪くなる。これ
は全面を黒く印字するいわゆるベタ黒の場合に顕著とな
り、画質が悪くなるという問題点がある。

発熱抵抗体部分を層厚の大きい耐摩耗層で覆い、互いに
独立した発熱抵抗体間の溝状凹部を埋めることもできる
が、このような耐摩耗層を施すとと印字面との接触面積
が大きくなり、押圧力が大きいという厚膜型サーマルヘ
ッドの長所を生かすことができない。

また、印刷・焼成により形成された発熱抵抗体上に耐摩
耗層をスクリーン印刷をした場合、印刷むらが発生し、
２ｍｍから４ｍｍ程度の間隔で耐摩耗層厚のうねりが生
じる。このような耐摩耗層厚の不均等によって記録紙へ
の押圧力に差が生じ、印字の濃度にむらが生じて画質が
悪くなるという問題点もある。

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、印字ドツトの連続性がよ（、記録紙への押圧力が均
等となって重両質が得られるとともに印字におけるエネ
ルギー効率のよい厚膜型サーマルヘッド及びその製造方
法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板上の副
走査方向で共通電極と複数の個別電極とが対向し、これ
らがそれぞれ独立した発熱抵抗体で接続されている厚膜
型サーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体を覆う耐摩耗層
と、その上に積層され、主走査方向に配列された複数の
発熱抵抗体を含み、これとほぼ同じかわずかに広い範囲
を連続的に覆い、上面が平坦な平滑化層とを有するもの
とする。

上記厚膜型サーマルヘッドの製造方法は、絶縁基板上に
共通電極と個別電極とを形成し、これらを接続する発熱
抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体を覆う耐摩耗層を、印
刷し焼成することにより形成し、主走査方向に並列する
複数の発熱抵抗体を含み、これとほぼ同じかわずかに大
きい範囲の開口部を有するレジストを形成し、平滑化層
を形成する材料のペーストを印刷により前記レジストの
開口部に埋め込み、平滑化層を焼成するとともにレジス
トをバーンオフする工程を含む厚膜型サーマルヘッドの
製造方法とする。

（作用） 請求項第１項記載の厚膜型サーマルヘッドでは、発熱抵
抗体を覆う耐摩耗層の上層にさらに平滑化層が設けられ
ており、この平滑化層が、耐摩耗層を施した後にも発熱
抵抗体間に生じている溝状凹部を埋め、複数の発熱抵抗
体を含む範囲で達続して平坦な上面を有しているので、
複数のド・ントについて連続した面で印字面を押圧する
とともに、押圧面全面に熱が伝導され得ることになる。

これにより、主走査方向の印字ドツトのつながりがよく
なり、ベタ黒を印字したとき等の画質が向上する。

また平滑化層の上面が平坦に仕上げられているので、印
字面に均等な圧力で押圧され、印字ド・ントに濃度の差
が生じず高画質が得られる。

さらに、平滑化層が、複数の発熱抵抗体を含みこれとほ
ぼ同じかわずかに広い範囲に限定して設けられているの
で、この範囲が凸状となり、凸状部分の上面は発熱抵抗
体の面積よりやや広いだけで、この部分のみが印字面に
押圧されるので、押圧力が高く、エネルギー効率が良い
。

請求項第２項に記載の厚膜型サーマルヘッドの製造方法
は、電極及び発熱抵抗体を形成し、耐摩耗層を施した後
、レジストを用い、その開口部に焼成して平滑化層とな
るペーストを埋込んで平滑化層を形成するものであり、
レジストには正確に開口部を設けることができるので、
正確な位置に平滑化層を形成することができる。またレ
ジストの開口部にペーストを埋込み、乾燥後焼成前に平
滑化層の厚さが均等となるように余分のペーストを除去
し、上面をラッピングすることもできる。　　　　　′
このため、平滑化層によって発熱抵抗体間に生じでいる
溝状の凸部を埋めるとともに、スクリーン印刷による耐
摩耗層厚の不均等を解消して上面を精度の高い平面状に
仕上げることが可能となる。

（実施例） 以下本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例である厚膜サーマルヘッドを
示す平面図及び断面図であり、（ａ）図は平面図、（ｂ
）図は（ａ）図中に示すＡ−Ａ線での断面図、（Ｃ）図
は（ａ）図中に示すＢ−Ｂ線での断面図である。

この厚膜型サーマルヘッドは、グレーズアルミナ基板ｌ
上にＡｕの薄膜による共通電極２と個別電極３とが形成
されている。共通電極２は配線部２ａから副走査方向に
張出した複数の張出し部２ｂを有し、個別電極３が副走
査方向においてこれらと対向するように配置されている
。

上記共通電極２の張出し部２ｂと個別電極３との対向部
には各々に独立した発熱抵抗体４が着膜されており、こ
れらによって接続されている。

主走査方向に並列した複数の発熱抵抗体４は、ガラス質
からなる耐摩耗層５によって覆われている。この耐摩耗
層５は、発熱抵抗体４が約５μｍから３０μｍ程度の厚
さを有するのに対し、通常３μｍ〜８μｍ程度と薄（、
発熱抵抗体４を覆うように着膜すると、その上面は発熱
抵抗体部分が凸状となり、隣接する発熱抵抗体の間に溝
状の凹部７が生じている。

耐摩耗層５の上部には、複数の発熱抵抗体を含む範囲と
ほぼ同じか又はわずかに大きい範囲に平滑化層６が連続
的に設けられており、この平滑化層６は前記した溝状の
凹部７を埋め、耐摩耗層上面の凹凸を解消して複数の発
熱抵抗体４を含む範囲で上面が連続的な平面を形成して
いる。

この平滑化層６の材料は低温焼成で形成されるガラスで
あるのが望ましく例えばｐｂを約７０％から８０％程度
含む鉛ガラス等を使用することができる。また、上記材
料に限らず隣接する発熱抵抗体間の溝状凹部７を埋める
ことができ、上面を平滑に仕上げることができる材料で
あれば、平滑化層の材料として使用することができ、耐
摩耗層５に使用するガラスと同じものでもよい。

上記のような厚膜型サーマルヘッドにおいて、個別電極
３から電圧を選択的に印加すると、電圧の印加された発
熱抵抗体４が発熱し、平滑化層６上面によって押圧され
る印字面で印字が行なわれる。このとき、平滑化層６は
複数の発熱抵抗体４を含む範囲で連続して平坦な上面を
有しているので、複数のドツトについて連続した面で印
字面を押圧するとともに、押圧面全面に熱が伝導され得
ることになり、主走査方向の印字ドツトのつながりがよ
（なる。

また平滑化層６の上面が平坦に仕上げられているので、
印字面に均等な圧力で押圧され、印字ドットに濃度の差
が生じず高画質が得られる。

さらに、平滑化層６の上面のみが印字面に押圧されるの
で、押圧力が高く、エネルギー効率が良い。

平滑化層６に鉛ガラスなどの軟質の摩耗しやすい材料を
使用したものでは、継続して使用すると平滑化層上面が
印字面と繰り返し接触し、摩耗することが考えられる。

しかし、平滑化層６の下層には摩耗しに（い材料からな
る耐摩耗層５があり、平滑化層６が摩耗して耐摩耗層５
の一部が露出しても、発熱抵抗体４間の溝状凹部７や、
上面の耐摩耗層５の凹部には平滑化層６が埋められた状
態として残り、複数の発熱抵抗体４を含む範囲の上面が
連続した平面に保たれる。

次に上記の厚膜型サーマルヘッドの製造方法について説
明する。

第２図は、請求項第２項に記載した厚膜型サーマルヘッ
ドの製造方法の一実施例を示す説明図である。

まず、第２図（ａ）（ｂ）に示すように絶縁基板である
グレーズアルミナ基板１上にＡｕを着膜し、フォトリソ
エツチングにより共通電極２と個別電極３とを形成する
。この共通電極２の張出し部と個別電極３とが対向する
部分に、主走査方向に互いに独立した複数の発熱抵抗体
４を形成し、これらを覆う耐摩耗層５をスクリーン印刷
により形成する。

次に、第２図（ｃ）（ｄ）に示すように、耐摩耗層５の
上に１０μｍから３０μｍ程度の厚さの感光性レジスト
８をスピンコードなどによす形成し、露光・現像するこ
とにより、主走査方向に並列した複数の発熱抵抗体を含
みこれらとほぼ同じかわずかに広い範囲に正確な開口部
９を設ける。

この開口部９に鉛ガラスのペーストをスクリーン印刷に
より埋め込み乾燥させる。乾燥後レジスト上の着膜部分
を除去し、開口部に埋込んだ部分の上面がレジスト上面
と同一平面を形成するようにラッピングシートにてラッ
ピングする（第２図、（ｅ）（ｆ））。

その後これを焼成するとともにレジスト８をバーンオフ
して第２図（ｇ）（ｈ）に示すような平滑化層６を形成
する。焼成後さらに平滑化層６の上面をラッピングシー
トで研磨し、上面を精度の高い平面状に仕上げる。

上記のような製造方法では、耐摩耗層５の上に平滑化層
６を形成するのに、感光性レジスト８を用い露光・現像
により開口部９を形成して、これに鉛ガラスのペースト
を埋め込むこととしており、平滑化層を約３０μｍ以下
の範囲で任意の厚さとし、限定した範囲に正確に平滑化
層６が形成される。また、鉛ガラスのペーストを埋込み
、乾燥後ラッピングによって上面を平坦にすることがで
き、スクリーン印刷・焼成によって形成された耐摩耗層
５の層厚の不均等を解消して、上面を精度の高い平面に
仕上げることができる。

また平滑化層６の材料として鉛ガラスを用いることによ
って、耐摩耗層５に用いるガラスよりも低温で焼成をす
ることができ、焼成時耐摩耗層を溶融させる等の影響を
与えることな（平滑化層６を形成できる。

さらに鉛ガラスは焼成後も耐摩耗層５に用いるガラスよ
りも軟質であり、ラッピングシートで研磨して上面の平
滑度を向上させることができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の厚膜型サーマルへラドによ
れば、平滑化層が複数の発熱抵抗体を含む範囲で、連続
して平坦な上面を有しているので、主走査方向の印字ド
ツトのつながりが良好となる。また、上面が平坦に仕上
げられているので印字ドツトの濃度のむらがなくなる。

さらに、平滑化層が発熱抵抗体を含みこれとほぼ同じか
わずかに広い範囲にのみ設けられているので印字面への
押圧力が上昇し、エネルギー効率が向上する。

よって、高画質で、エネルギー効率の良い厚膜型サーマ
ルヘッドを得ることができる。

また、請求項第２項記載の厚膜型サーマルヘッドの製造
方法によれば、平滑化層を、レジストの　　　　　′開
口部にペーストを埋め込み焼成して形成するので、複数
の発熱抵抗体を含む限定された範囲に正確に平滑化層を
形成でき、厚さの不均等を生じることなく平坦な上面を
容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、請求項第１項に記載する発明の一実施例であ
る厚膜型サーマルヘッドを示す概略構造図、 第２図は、請求項第２項に記載する発明の一実施例であ
る厚膜型サーマルヘッドの製造方法を示す説明図、 第３図は、従来の厚膜型サーマルヘッドを示す概略構造
図である。 ■・・・・絶縁基板 ２・・・・共通電極 ３・・・・個別電極 ４・・・・発熱抵抗体 ５・・・・耐摩耗層 ６・・・・平滑化層 ８・・・・レジスト 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板上の副走査方向で共通電極と複数の個別
   電極とが対向し、前記共通電極と前記複数の個別電極と
   が、それぞれ独立し主走査方向に並列された複数の発熱
   抵抗体で接続されている厚膜型サーマルヘッドにおいて
   、 前記発熱抵抗体を覆う耐摩耗層と、 その上に積層され、複数の発熱抵抗体を含み、こりとほ
   ぼ同じかわずかに広い範囲を連続的に覆い、上面が平坦
   な平滑化層とを有することを特徴とする厚膜型サーマル
   ヘッド
2. （２）絶縁基板上に共通電極と個別電極とを形成し、こ
   れらを接続する発熱抵抗体を形成し、前記発熱抵抗体を
   覆う耐摩耗層を、印刷し焼成することにより形成し、主
   走査方向に並列する複数の発熱抵抗体を含み、これとほ
   ぼ同じかわずかに大きい範囲の開口部を有するレジスト
   を形成し、平滑化層を形成する材料のペーストを印刷に
   より前記レジストの開口部に埋め込み、平滑化層を焼成
   するとともにレジストをバーンオフする工程を含むこと
   を特徴とする厚膜型サーマルヘッドの製造方法