JPH04320854A - 厚膜型サーマルヘッドの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感熱記録方式のファク
シミリ装置やプリンター等の記録部に使用される厚膜型
サーマルヘッドの製造方法に係り、特に発熱抵抗体を絶
縁基板の端面に形成した熱印字ヘッドを備え、携帯型出
力装置などのように記録部の設置場所が狭い出力装置や
、印字圧力を必要とする熱転写方式に使用される端面型
サーマルヘッドを得るのに好適な厚膜型サーマルヘッド
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、従来の厚膜型サーマルヘッドは
図６に示すように、セラミックス等の絶縁基板０１にア
ンダーグレーズ層０２を形成し、さらにこの上層に共通
電極０３と個別電極０６とを形成し、この共通電極０３
と個別電極０６に橋絡して発熱抵抗体４を形成している
。また、発熱抵抗体０４および共通電極０３と個別電極
０６の上面には耐摩耗層（オーバーグレーズ層）０５が
形成され、図示の矢印の方向を印字面として印字してい
る。ところで、このような厚膜型のサーマルヘッドでは
、共通電極０３間の電圧ドロップが大きいと印字濃度ム
ラが目立ち画質が劣化する。そのため、共通電極０３の
両端から測った抵抗値を小さくすることが必要であり、
その値は、０．４Ω程度以下が望ましい。従来のサーマ
ルヘッドでは、共通電極０３と個別電極０６を構成する
導体層構成材として金（Ａｕ）が用いられており、その
シート抵抗を４ｍΩ／□／６μｍ程度の膜厚としている
。そこで、Ａ４サイズの場合、共通電極３の両端から測
った抵抗値を０．４Ωとするための共通電極３の幅をＸ
ｍｍとして求めると、長さが２３０ｍｍならば、０．０
０４×２３０／Ｘ＝０．４となり、幅ＸｍｍはＸ＝２．
３ｍｍとなる。したがって、この場合、２．３ｍｍの電
極幅を必要とすることになり、小型化の大きな障害とな
っていた。また、従来の、所謂端面型サーマルヘッドは
、上記した構成のサーマルヘッドをその抵抗体部分にお
いて基板と直角に切断した形状であり、抵抗体は共通電
極と個別電極とで挟まれた構造を有しているため、熱集
中型サーマルヘッドとするためには、抵抗体を特殊な形
状とする必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この種の厚膜型サーマ
ルヘッドの場合、シート抵抗を下げれば必要な電極幅を
狭くできる。シート抵抗を下げるための手段として、導
体層を厚くすれば良いが、厚膜法によって導体層の厚さ
を厚くするためには、何回も印刷，乾燥，焼成を繰り返
して成膜しなければならない煩わしさがあった。しかも
、電極膜厚が抵抗体膜厚よりも厚くなる場合も起こり、
印字を行う場合にプラテンローラーと発熱抵抗体層との
当たりが悪くなり、印字品質が劣化するという問題があ
った。本発明の目的は、厚膜型サーマルヘッドの共通電
極幅を抵抗値を上げることなく狭くし、しかも発熱抵抗
体とプラテンローラの当たりの劣化が発生しないように
して印字品質を劣化させずにサーマルヘッドの小型化を
実現させると共に、抵抗体の形状を従来のままとして熱
集中型サーマルヘッドが構成できるようにしたことにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明は、発熱部である抵抗体を厚膜で形成し、所定
の電圧を印加することにより発生するジュール熱で印字
を行う厚膜型サーマルヘッドの製造方法において、絶縁
基板状に形成した蓄熱層であるアンダーグレーズ層に、
主走査方向に沿う帯状の溝部を形成する工程と、前記溝
部に共通電極である導体層を埋め込んで帯状共通電極を
形成する工程と、前記アンダーグレーズ層の上層に個別
電極を形成する工程と、前記個別電極と前記帯状の共通
電極側とに跨がって抵抗体層を形成する工程と、前記個
別電極，前記抵抗体層および前記共通電極を覆って耐磨
耗層であるオーバーグレーズ層を形成する工程と、前記
各工程により形成したオーバーグレーズ層，抵抗体層，
共通電極層を、前記共通電極層部分において前記絶縁基
板と共に切断する工程と、を含むことを特徴とする。な
お、本発明は、上記アンダーグレーズ層上に抵抗体層を
形成した後に、該抵抗体層上に個別電極を形成する方法
を採ってもよく、また、上記アンダーグレーズ層に帯状
の溝部を形成する方法に代えて、該アンダーグレーズ層
上に形成する共通電極の厚さを上記切断部側で厚くする
方法を採ってもよい。上記製造方法を採用したことによ
り、抵抗体と電極との接続部分の面積を可変として、熱
集中型サーマルヘッドを構成することが可能となる。

【０００５】

【作用】上記製造方法においては、まず、アンダーグレ
ーズ層に主走査方向に沿う帯状の溝部を形成する。この
溝部の形成は、例えば溝部に相当するところにレジスト
パターンを形成しておくことによって形成される。次い
で、当該溝部にＡｕなどの導体を埋め込んで共通電極を
形成し、アンダーグレーズ層の上面に個別電極を形成す
る。このようにして共通電極および個別電極を形成した
後に、両者の間を橋絡するように抵抗体層を形成し、最
後に、オーバーグレーズ層を形成する。これによって、
共通電極の抵抗値は、その幅が狭いままで小さなものと
なり、印字品質が向上する。また、上記導体の形成後に
抵抗体を形成し、抵抗体の上層に個別電極を形成するこ
とによって、抵抗体が共通電極と個別電極とに橋絡する
構造についても上記と同様に共通電極の抵抗値が小さく
なり、印字品質が向上する。なお、アンダーグレーズ層
に溝部を形成することに代えて、該アンダーグレーズ層
上に形成する共通電極を形成し、その厚さを上記切断部
側すなわち抵抗体層と接続する部分で厚くする方法によ
っても、同様に、共通電極の抵抗値が小さなものとなり
、印字品質が向上する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て詳細に説明する。図１と図２は本発明による厚膜型サ
ーマルヘッドの製造方法の一実施例の製造工程を説明す
るための主要な工程図で、エッジタイプ（端面型）の個
別対向型サーマルヘッドとするための副走査方向の断面
を示している。この製造方法では、まず、第１の工程と
して、図１（ａ）に示すように、セラミック等の絶縁基
板１上に、主走査方向に連続したフォトレジストのパタ
ーン（以下、単にレジストパターンという）２を形成す
る。レジストパターン２の膜厚はアンダーグレーズ層３
の厚みを考えて５０〜７０μｍ程度が望ましい。レジス
トパターン２は何層も積層して形成するか、あるいは感
光性のドライフィルムを用いることで、一度に必要な膜
厚を簡単に形成できる。次いで、セラミック基板１の上
層にアンダーグレーズ層３として、ガラスペーストを印
刷し、乾燥させる。第２の工程として、（ａ）で形成し
たガラスペーストを焼成すると、レジストパターン２は
同時に燃焼除去され、ガラスペーストが固まって（ｂ）
に示すような主走査方向に帯状の溝部４を有するアンダ
ーグレーズ層３が形成される。このアンダーグレーズ層
３の厚さは４０μｍ程度が望ましい。次に、第３の工程
として、（ｂ）で形成された溝部４にＡｕペーストを埋
め込み、所定の温度と時間で乾燥，焼成した後、溝部４
からはみだしたＡｕをラッピングにより除去することに
より、（ｃ）に図示したような共通電極５を形成する。 このようにして共通電極５が形成されると、第４の工程
として、（ｄ）に示すように、アンダーグレーズ層３の
上層に個別電極６を形成し、共通電極５と個別電極６が
、その上層に形成される後述の抵抗体により接続される
ように抵抗体形成用開口部７を形成する。この開口部７
はレジストを露光，現像することにより、任意の形状に
設定できる。レジスト８によって開口部７を形成した後
、第５の工程として、図２の（ｅ）に示すように第４の
工程で形成した開口部７に抵抗体９となる抵抗体ペース
トを埋め込む。次いで、第６の工程として、第５の工程
で埋め込んだ抵抗体ペーストを乾燥し、さらに不要な部
分をラッピングにより除去して抵抗体を焼成するのと同
時にレジストを燃焼除去させる。これにより（ｆ）に示
すような抵抗体９が形成される。抵抗体９を形成した後
、第６の工程で（ｇ）に示すように、個別電極６と共通
電極５および抵抗体９を覆って耐磨耗層（オーバーグレ
ーズ層）１０となるガラスペーストを印刷により形成し
、最後の工程（第７の工程）として（ｈ）に示すように
、前記各工程により形成したオーバーグレーズ層，抵抗
体層，共通電極層を、前記共通電極層部分において、Ｘ
ーＸ線に沿って前記絶縁基板と共に切断することにより
分割する。これにより、矢印で示すように、オーバーグ
レーズ層１０側，あるいは共通電極側（分割面側）を印
字面とする２つの端面型サーマルヘッドが得られる。 なお、上記分割面は、必要に応じてラッピング処理して
表面を滑らかにすることができる。

【０００７】上記のようにして製造したサーマルヘッド
では、アンダーグレーズ層を４０μｍとしているので、
共通電極５であるＡｕも同じ膜厚である。したがって、
シート抵抗は、４×６／４０＝０．６ｍΩであるので、
共通電極５の幅Ｘ´ｍｍは、０．０００６×２３０／Ｘ
´＝０．４から、Ｘ´＝０．３４５ｍｍとなる。従来の
共通電極幅は、前述のように、２．３ｍｍ程度であるの
で、約２ｍｍ小型化できることになる。したがって、上
記のような製造方法によって製造すると、サーマルヘッ
ドの共通電極を簡単に厚く形成できるので従来型に比べ
て共通電極部の幅をその抵抗値を下げることなく大幅に
小さくできる。

【０００８】なお、上記実施例では、共通電極５がセラ
ミック基板１側に形成され、個別電極６が共通電極５と
隣接するアンダーグレーズ層３の上面に形成されている
が、個別電極６を抵抗体９を挾むように形成してもよく
、また、この場合、共通電極５が抵抗体９の上側に、個
別電極６が抵抗体９の下側に位置するように構成するこ
ともできる。

【０００９】図３，図４，図５は本発明によるサーマル
ヘッドの製造方法の他の実施例を説明する主要な工程図
で、前記実施例と同様に、エッジタイプの個別対向型サ
ーマルヘッドとするための副走査方向の断面を示してい
る。本実施例における図３の（ａ）〜（ｃ）の工程は前
記の実施例における図１の（ａ）〜（ｃ）の工程と同様
であるので、説明は省略する。図３の（ｄ）は、同図の
（ｃ）の工程で形成した共通電極５およびアンダーグレ
ーズ層３上にレジストを塗布し、パターン露光して抵抗
体を埋設すべき部分に開口部７をもつレジストパターン
を形成する工程である。レジストパターンの開口部７に
抵抗体ペーストを印刷して埋め込み、乾燥し、表面をラ
ッピング処理して（ｄ参照）、これを焼成することで抵
抗体９を形成し、同時にレジストを消失させる（ｆ参照
）。次に、形成した抵抗体９の周囲にガラス等の絶縁体
ペーストを印刷し、これを焼成して絶縁層３０を形成す
る（ｇ参照）。絶縁層３０の表面を、必要によりラッピ
ング処理し、抵抗体９を含む上面にＡｕ等の導体層から
なる個別電極６を形成する（ｈ参照）。そして、個別電
極６を覆って、オーバグレーズ層１０を形成し、絶縁基
板１，共通電極５を含むＸーＸ線に沿って切断し、分離
する（ｉ参照）。これによって、（ｊ）に示したような
サーマルヘッドを得ることができる。本実施例によって
得られるサーマルヘッドも、前記実施例によるものと同
様に、印字面を図中矢印で示した二方向の何れかに選ぶ
ことのできる小型の端面型サーマルヘッドとなる。一般
に、従来の端面型サーマルヘッドにおける抵抗体（発熱
抵抗体）は、その下部全面が個別電極と接続される構成
とされているので、抵抗体の一部に熱集中をさせること
は不可能である。そのため、熱集中させるには抵抗体の
形状を変えなければならなかったが、上記本発明による
製造方法を採用すると、抵抗体と個別電極の接続部の面
積を制御することができるので、抵抗体の形状を変える
ことなく、特に基板１と交差する方向を印字面とする場
合において、当該抵抗体の一部に熱集中をさせることが
可能になる。すなわち、図２（ｈ）あるいは図５（ｊ）
に示すように、抵抗体９の発熱部分は共通電極５と個別
電極６との間にある抵抗部分であるので、共通電極５と
抵抗体９との接続部分の幅Ｈを設定することで上記接続
部の面積を変え、抵抗体９の形状を変えることなく抵抗
体９の一部に熱集中させることができる。上記接続部分
の幅Ｈの寸法は、５〜２０μｍの範囲で設定するのを好
適とする。上記の接続部分Ｈの寸法範囲は、５μｍは製
造上の下限であるとともに、５μｍより小さいと、抵抗
体９と電極間の接触抵抗が大きくなりすぎるので好まし
くなく、２０μｍより大きくなると、抵抗体９からの発
熱が端面側に出にくくなり、発熱分布が均一でなくなる
ことから設定されるものである。なお、上記では、抵抗
体９と共通電極５との間の接続寸法を可変とすることで
抵抗体の一部に熱集中させるものとして説明を行ったが
、本発明はこれに限るものではなく、抵抗体９との接続
部分の寸法の制御は、個別電極６側で行ってもよいこと
はいうまでもない。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アンダーグレーズ層に主走査方向に沿って帯状の溝部を
形成し、溝部に共通電極である導体層を埋め込み、アン
ダーグレーズ層の上層に個別電極を形成し、前記帯状の
共通電極側と個別電極が繋がるように抵抗体層を形成し
、最後に、オーバーグレーズ層を形成する製造方法、ま
たは抵抗体上層に個別電極を形成する方法、あるいはア
ンダーグレーズ層上に基板分割側で厚い共通電極を形成
する方法を採用することにより、導体層の厚さを任意に
設定できるので、抵抗値を大きくすることなく共通電極
の幅を狭くすることが可能になり、プラテンローラと抵
抗体との当たりを劣化させることなくサーマルヘッドの
小型化、および印字品質の向上を図ることができる。 また、抵抗体と電極との接続部分の面積を可変とするこ
とができるので、抵抗体の一部に熱を集中させる，所謂
熱集中型サーマルヘッドを抵抗体の形状を従来のままで
容易に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明によるサーマルヘッドの製造方法の
一実施例を説明するための製造工程を断面によって示し
た説明図である。

【図２】　　本発明によるサーマルヘッドの製造方法の
一実施例を説明するための製造工程を断面によって示し
た説明図である。

【図３】　　本発明によるサーマルヘッドの製造方法の
他の実施例を説明するための製造工程を断面によって示
した説明図である。

【図４】　　本発明によるサーマルヘッドの製造方法の
他の実施例を説明するための製造工程を断面によって示
した説明図である。

【図５】　　本発明によるサーマルヘッドの製造方法の
他の実施例を説明するための製造工程を断面によって示
した説明図である。

【図６】　　従来技術によるサーマルヘッドの構造を断
面によって示した説明図である。

【符号の説明】

１・・・・セラミック基板、２・・・・レジストパター
ン、３・・・・アンダーグレーズ層、４・・・・溝部、
５・・・・共通電極、６・・・・レジスト、７・・・・
開口部、９・・・・抵抗体、１０・・・・耐摩耗層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　発熱部である抵抗体を厚膜で形成し、
   所定の電圧を印加することにより発生するジュール熱で
   印字を行う厚膜型サーマルヘッドの製造方法において、
   絶縁基板状に形成した蓄熱層であるアンダーグレーズ層
   に、主走査方向に沿う帯状の溝部を形成する工程と、前
   記溝部に共通電極である導体層を埋め込んで帯状共通電
   極を形成する工程と、前記アンダーグレーズ層の上層に
   個別電極を形成する工程と、前記個別電極と前記帯状の
   共通電極側とに跨がって抵抗体層を形成する工程と、前
   記個別電極，前記抵抗体層および前記共通電極を覆って
   耐磨耗層であるオーバーグレーズ層を形成する工程と、
   前記各工程により形成したオーバーグレーズ層，抵抗体
   層，共通電極層を、前記共通電極層部分において前記絶
   縁基板と共に切断する工程と、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。