JPH0482751A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ
等の出力装置としてのサーマルプリンタやファクシミリ
等に使用されるサーマルへ・ンドおよびその製造方法に
関する。

（２）　　従来の技術 サーマルヘッドは、印刷時の騒音が小さく、また、現像
・定着工程が不要なために取り扱いが容易である等の利
点を有しており、従来より広く使用されている。そして
、従来のサーマルヘッドとして、第１６図に示すサーマ
ルヘッドＨ′が知られている。

第１６図において、プラテンローラＲの外周に沿って搬
送される感熱記録紙Ｐに熱記録を行うためのサーマルヘ
ッドＨ′は、支持板０１を備えている。この支持板０１
の上面には、第１６図中、右側部分に、基板本体０２ａ
および部分グレーズ０２ｂを有する絶縁基板０２が張付
けられている。

前記部分グレーズ０２ｂは主走査方向Ｘ（紙面に垂直な
方向）に延びている。前記絶縁基板０２表面には共通型
Ｖｉ！０３および複数の個別！ｆｆ１０４が形成されて
おり、共通電極０３および複数の個別電極０４は前記部
分グレーズ０２ａ表面に形成された複数の発熱抵抗体０
５によって接続されている。そして、前記電極０３，０
４および発熱抵抗体０５等は耐摩耗層０６によって被覆
され、その耐摩耗層０６の前記発熱抵抗体０５を被覆す
る部分の表面は印字部０６ａとして使用される。前記支
持板０１上面の左側部分にはプリント配線基板０７が接
着され、このプリント配線基板０７の表面には接続用配
線０８が形成されている。この接続用配線０８はリード
ピン０９を介してソケット０１０の端子に接続されてい
る。前記プリント配線基板０７の前記絶縁基板０２に近
い部分にはＩＣが配設されており、このＩＣはワイヤ０
１１および０１２によってプリント配線基板０７の接続
用配線０８および絶縁基板０２表面の個別電極０４と接
続されている。前記ＩＣおよびワイヤ０１１　、．０１
２は樹脂０１３によって封止されるとともに、カバー０
１４によって保護されている。

前述のように部分グレーズ０２ａ上に発熱抵抗体０５が
列設されたサーマルヘッドＨ′は、その発熱抵抗体０５
を被覆する耐摩耗層０６表面部分すなわち印字部Ｑ６ａ
とプラテンローラＲ上の感熱記録紙Ｐとの接触圧すなわ
ち印字圧が大きくなって（紙当たりが良くなって）均一
な印字を行うことができる。

３）発明が解決しようとする課題 ところで、前記印字圧を均一にしようとすれば、前記印
字部０６ａが設けられた前記絶縁基板０２表面に対して
、プラテンローラＲを垂直に押し付ける必要がある。こ
のため、前記印字部０６ａと、前記ＩＣおよびワイヤ０
１１，０１２を封止する前記樹脂０１３との間隔が小さ
い場合、前記プラテンローラＲが前記印字部０６ａに押
し付けられたとき、プラテンローラＲの表面が前記樹脂
０１３に接近してしまう、このとき、前記樹脂０１３に
よって封止され、保護されているＩＣおよびワイヤ０１
１．０１２等の機械的ショックに弱い部品が損傷を受け
ないように前記カバー０１４は、前記プラテンローラＲ
と前記樹脂０１３との間に配設されている。このように
、前記カバー０１４を前記樹脂０１３とプラテンローラ
Ｒとの間に配設するために、前記印字部０６ａと樹脂０
１３との間の間隔（副走査方向Ｙの距Ｍ）をカバー０１
４の挿入が可能な長さに設定する一必要があった。

また、前記カバー０１４は省略することも可能であるが
、それを省略した場合でも、絶縁基板０２表面に押し付
けられたプラテンローラＲが前記樹脂０１３に接触しな
いようにするため、前記印字部０６ａと樹脂０１３との
間の間隔を所定長さ以上に設定する必要があった。この
ため、前記発熱抵抗体０５と前記ＩＣ等の機械的ショッ
クに弱い部品との間の長さをあまり小さくすることがで
きなかったので、サーマルヘッドを小型化するにも限度
があった。

しかしながら、ファクシミリやサーマルプリンタ等にお
いては、サーマルヘッドの配置可能なスペースが限られ
ているので、サーマルヘッドはできるだけ小型に精成し
た方が好都合である。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充分大き
な印字圧が得られ、しかも小型化が可能なサーマルヘッ
ドを提供することを課題とする。

Ｂ１発明の精成 １）課題を解決するための手段 前記課題を解決するために本出願の第１発明のサーマル
ヘッドは、主走査方向Ｘに沿って延びる共通電極と、主
走査方向Ｘに沿って列設されるとともに先端部が前記共
通電極に対向して配設された多数の個別電極と、前記共
通電極および個別電極先端部を接続する発熱抵抗体とが
絶縁基板の表面上に形成されたサーマルヘッドにおいて
、前記絶縁基板の端部に傾斜表面部分が形成され、この
傾斜表面部分に前記発熱抵抗体が形成されたことを特徴
とする。

また、本出願の第２発明のサーマルヘッドの製造方法は
、主走査方向に沿って延びる共通電極と、主走査方向に
沿って列設されるとともに先端部が前記共通電極に対向
して配設された多数の個別電極と、前記共通電極および
個別電極先端部を接続する発熱抵抗体とが絶縁基板の表
面上に形成されたサーマルヘッドの製造方法において、
前記絶縁基板の端部に傾斜表面部分を形成し、その後前
記傾斜表面部分に抵抗体形成用開口部を有するレジスト
層を形成してから、前記抵抗体形成用開口部の内部に個
別抵抗体を形成し、その−後前記個別抵抗体を焼成して
前記発熱抵抗体を形成することを特徴とする。

２）　　作　　　用 本出願の第１発明のサーマルヘッドは、前記絶縁基板の
端部に傾斜表面部分が形成され、この傾斜表面部分に前
記発熱抵抗体が形成されている。

したがって、サーマルヘッドをその傾斜表面部分がプラ
テンローラに対して垂直に当接するように配置して使用
すれば、均一で充分な大きさの印字圧が得られ、ムラの
無い濃度の均一な印字が得られる。また、この配置にお
けるサーマル・ヘッドの姿勢は、プラテンローラに対し
て傾斜しており、絶縁基板表面がプラテンローラから離
れる姿勢となっているので、絶縁基板表面は、プラテン
ローラとの接触部（すなわち、発熱抵抗体が形成されて
いる部分）から離れるに従ってプラテンローラとの間隔
が急激に大きくなる。したがって、絶縁基板表面上の前
記発熱抵抗体に近い位置にＩＣ等の機械的ショックに弱
い部品を配置しても、その弱い部品がプラテンローラに
当接して破損したりするおそれが無い、このため、ＩＣ
やボンディングワイヤ等の機械的ショックに弱い部品を
、絶縁基板端部の発熱抵抗体に近い位置に配置すること
ができるようになる。

また、本出願の第２発明のサーマルヘッドの製造方法は
、前記絶縁基板の端部に傾斜表面部分を形成し、その後
前記傾斜表面部分に抵抗体形成用開口部を有するレジス
ト層を形成してから、前記抵抗体形成用開口部の内部に
個別抵抗体を形成し、その後前記個別抵抗体を焼成して
前記発熱抵抗体を形成している。したがって、焼成前の
レジスト層およびその抵抗体形成用開口部内の個別抵抗
体の厚さを調整すれば、前記傾斜表面部分に均一な厚さ
の発熱抵抗体が形成される。

３）　　実　　施　　例 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のサーマルヘッドの一実施例の全体説明
図、第２図はその要部の斜視図、第３図は第２図の矢視
■部分の拡大図、第４Ａ図は第３図のＩＶＡ矢視図、第
４Ｂ図は第４Ａ図のＩＶＢ−ＩＶＢ線断面図、第４Ｃ図
は第４Ａ図のｒＶｃ−ＩＶＣ線断面図、である。

第１図に示すように、プラテンロールＲの外周に沿って
搬送される感熱記録紙Ｐに熱記録を行うためのサーマル
ヘッドＨは、支持板１を備えている。この支持板１の表
面には、第１図中、右側部分に絶縁基板２が接着剤によ
って張付けられている。

第３図に示すように、前記絶縁基板２は、平板部２ａｌ
およびテーパ部２＆２を有するセラミック製の基板本体
部２ａを備えており、前記テーパ部２Ｌ２表面は平板部
２ａ１表面に対して２０°程度傾斜している。前記基板
本体部２ａ表面には帯状の部分グレーズ２ｂが形成され
ており、この部分グレーズ２ｂの下部２ｂ１表面は前記
テーパ部２ａ２表面と連続している。そして、前記基板
本体部２ａと部分グレーズ２ｂとにより絶縁基板２が構
成されている。また、前記テーパ部２ａ２表面とこれに
連続する部分グレーズ下部２ｂ１表面とにより絶縁基板
２の傾斜表面部分２ｃが形成されている。

第３，４Ａ〜４０図において、前記基板本体部２ａの表
面には主走査方向Ｘに沿って延びる共通電極本体部３ａ
およびこの共通電極本体部３ａから櫛歯状に副走査方向
Ｙに沿って突出する多数の共通電極接続部３ｂを有する
共通電極３が形成されている。前記共通電極接続部３ｂ
の先端部（すなわち、共通電極先端部）３ｂｌは前記基
板本体部２ａのテーバ部２ａ２表面に形成されている。

そして、前記共通電極本体部３ａは部分グレーズ２ｂに
より全体が覆われ、前記共通電極先端部３ｂｌは露出し
ている。また、絶縁基板２の表面には副走査方向Ｙに延
びる複数の個別電極４が主走査方向Ｘに沿って列設され
ており、それらの先端部４ａは部分グレーズ２ｂの表面
に配置されている。そして、第３図によく示されている
ように、それらの個別電極先端部４ａは、前記傾斜表面
部分２ｃ上で前記多数の共通ｔ８ｉｉ先端部３ｂｌと副
走査方向Ｙに所定距離だけ隔てて配置されている。

個別電極４の基端部（第１図中、左端部）は、後述の駆
動用ＩＣと接続するためのＩＣ接続端子４ｂ（第４Ａ、
４Ｂ図参照）として形成されている。そして前記各画電
極先端部３ｂ１．４ａは、絶縁基板２の傾斜表面部分２
ｃ上に主走査方向Ｘに沿って列設された多数の島状の発
熱抵抗体５によって接続されている。

第４Ａ、４Ｂ図に示すように、前記画電極３゜４および
発熱抵抗体５等の表面はグレーズ製の耐摩耗層６で被覆
されており、この耐摩耗層６の前記発熱抵抗体５を被覆
する部分の表面は、前記感熱記録紙Ｐに熱を伝える印字
部６ａとして形成されている。そして、この印字部６ａ
は前記傾斜表面部分２ｃと略平行になっている。

前記支持板１の表面には、第１図中、左側部分にプリン
ト配線基板７が接着剤によって張付けられており、この
プリント配線基板７表面には外部接続用配線８が形成さ
れている。この外部接続用配ｌ１８はその入力端側（第
１図中、左側）において前記プリント配線基板７を貫通
するリード線９を介して、駆動信号入力端子としてのソ
ケット１０に接続されている。プリント配線基板７の前
記絶縁基板２に近い部分には駆動用ＩＣが配設されてお
り、この駆動用ＩＣはボンディングワイヤ１１および１
２によって前記個別電極４のＩＣ接続端子４ｂおよび外
部接続用配線８と接続されている。

前記ＩＣおよびボンディングワイヤ１１．１２は、保護
樹脂１３によって被覆されており、さらに、前記保護樹
脂１３はアルミ製のカバー１４によって保護されている
。

そして、本実施例のサーマルヘッドＨは、前記符号１〜
１４で示された構成要素および前記駆動用ＩＣから構成
されている。

次に前記サーマルヘッドＨの絶縁基板２表面に共通型８
ｉ３、個別型＠４および発熱抵抗体５を形成する方法に
ついて説明する。

第５Ａ、５Ｂ図に示すように、平板部２ａｌおよびテー
バ部２ａ２を有する絶縁基板本体部２ａの表面に、金等
から成る共通電極形成層３Ｌを形成する。この共通電極
形成層３Ｌ表面にレジスト層Ｒ１を形成してからその上
にマスクＭ１を重ねて露光し、エツチング液を用いて現
像する。そうすると、第６Ａ、６Ｂ図に示すような共通
電極形成用のレジストパターンＲＰＩが得られる０次に
前記電極形成層３Ｌをエツチングしてから前記レジスト
パターンＲＰＩを除去すると、第７Ａ、７Ｂ図に示すよ
うに基板本体部２ａ表面に共通電極３が形成される。

次に、第８Ａ、８Ｂ図に示すように、基板本体部２ａの
表面に主走査方向Ｘに沿って延びる厚さ４０〜８０μ朧
の帯状の部分グレーズ２ｂを形成する。この場合、部分
グレーズ２ｂは、共通電極本体部３＆の全体を覆うよう
に且つその下部２ｂ１表面が前記基板本体部２ａのテー
パ部２ａ２表面と連続するように形成する。このテーパ
部２ａ２表面と部分グレーズ下部２ｂ１表面とにより絶
縁基板２の傾斜表面部分２ｃが形成される。

次に、第９Ａ、９Ｂ図に示すように、絶縁基板２の表面
に金等から成る個別電極形成層４Ｌを前記共通電極３に
接触しないように形成してから、その表面にレジスト層
Ｒ２を形成する。そして、その上に露光用マスクを重ね
て露光し、エツチング液により現像して個別電極形成用
のレジストパターン（図示せず）を形成する。次に前記
個別電極形成層４Ｌをエツチングすると、第１０Ａ、１
０Ｂ図に示すように絶縁基板２表面に複数の個別！［！
４が形成される。

次に、第１１Ａ、ＩＩＢ図に示すように、前記部分グレ
ーズ２ｂ、共通電極３および個別電極４が形成された絶
縁基板２の表面に、厚さが１５〜２０μｍのレジスト層
Ｒ３を形成する。そして、その上にマスクＭ３を重ねて
露光し、エツチング液により現像する。こうして、第１
２Ａ、１２Ｂ図に示すように、絶縁基板２の前記傾斜表
面部分２ｃに主走査方向Ｘに沿って列設された多数の抵
抗体形成用開口部Ｈｏを有するレジストパターンＲＰ２
を形成する。なお、前記抵抗体形成用開口部Ｈ。

は、その内部に前記共通ｔ８ｉ接続部３ｂおよび個別電
極先端部４ａが配置されるように形成する。

次に、第１３Ａ、１３Ｂ図に示すように、抵抗体形成材
料Ｇをスクリーン印刷等により前記レジストパターンＲ
Ｐ２の開口部ＨＯの列に沿って帯状に印刷して前記開口
部Ｈｏ内部に充填し、乾燥させる。

次に第１４Ａ、１４Ｂ図に示すように、前記乾燥した抵
抗体形成材料Ｇをラッピング（研削）して前記レジスト
パターンＲＰ表面よりも上の部分を除去し、前記開口部
Ｈｏ内部に未焼結の個別抵抗体５′を形成する０次にこ
の個別抵抗体５′を８００〜９００℃の温度で焼成する
とともに前記レジストパターンＲＰ２を燃焼により除去
する。

そうすると、第１５Ａ、１５Ｂ図に示すように、絶縁基
板２の傾斜表面部分２ｃ上に主走査方向χに沿って、前
記画電極３，４を接続する多数の島状の発熱抵抗体５が
形成される。

次に、前記画電極３．４および発熱抵抗体５等が形成さ
れた絶縁基板２表面を対摩耗層６で被覆する。そうする
と、第４Ａ〜４０図に示すような絶縁基板が得られる。

前記第４Ａ〜４０図に示す絶縁基板を用いて構成したサ
ーマルヘッドＨは、第１図に示すように、発熱抵抗体５
が形成された傾斜表面部分２ｃに対してプラテンローラ
Ｒが垂直に当接するように配置して使用される。

前述の実施例のサーマルヘッドＨは、主走査方向Ｘに沿
って配置された共通電極本体部３ａと多数の個別電極先
端部４ａとが絶縁基板２表面に垂直な方向に離れて配置
されているので、絶縁基板２表面に沿って副走査方向Ｙ
に離れて配置された従来ものに比べて、副走査方向Ｙの
寸法を小型化することができる。

以上、本発明によるサーマルヘッドおよびその製造方法
の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明
の要旨の範囲内で、種々の小設計変更を行うことが可能
である。

たとえば、前記共通電極本体部３ａと複数の個別電極先
端部４ａとを絶縁基板２表面に垂直な方向に離して配置
する代わりに絶縁基板２表面に沿う方向に離して配置す
ることも可能である。そして２部分グレーズ２ｂを省略
したり、絶縁基板２の全表面にアンダーグレーズを形成
したりすることも可能である。また、発熱抵抗体５を形
成する傾斜表面部分２ｃは、基板本体部２ａのテーバ部
２ａ２表面と部分グレーズ下部２ｂ１表面とから形成す
る代わりに、テーバ部２ａ２表面のみから構成すること
も可能である。その場合には、前記テーパ部２ａ２表面
に前記共通電極３と複数の個別電極先端部４ａとを副走
査方向Ｙに離して形成すればよい。

さらに、平板部２直１表面に対するテーパ部２ユ２表面
の傾斜角は実施例で示した２０°以外の適当な角度とす
ることが可能である。さらにまた、本発明は、電極、発
熱抵抗体の形状や、それらの形成順序または形成方法が
前記実施例と異なる種々のサーマルヘッドに対しても適
用することが可能である。

Ｃ１発明の効果 前述の本出願の第１発明のサーマルヘッドは、前記絶縁
基板の端部に傾斜表面部分が形成され、この傾斜表面部
分に前記発熱抵抗体が形成されている。したがって、サ
ーマルヘッドをその傾斜表面部分がプラテンローラに対
して垂直に当接するように配置して使用すれば、サーマ
ルヘッドとプラテンローラとの接触面積が小さいので、
充分な大きさの印字圧が得られ、濃度ムラの無い印字が
得られる。また、この配置におけるプラテンローラに対
するサーマルヘッドの姿勢は、絶縁基板の傾斜表面部分
以外の表面がプラテンローラから離れる姿勢となるので
、絶縁基板表面は、プラテンローラとの接触部（すなわ
ち、発熱抵抗体が形成されている部分）から離れるに従
ってプラテンローラとの間隔が急激に大きくなる。した
がって、絶縁基板表面上の前記発熱抵抗体に近い位置に
ＩＣ等の機械的ショックに弱い部品を配置しても、その
弱い部品がプラテンローラに当接して破損したりするお
それがない　このため、ＩＣやボンディングワイヤ等の
機械的ショックに弱い部品を、絶縁基板端部の発熱抵抗
体に近い位置に配置することができるようになる。

したがって、絶縁基板の幅（副走査方向Ｙの寸法）を小
さくすることができるので、絶縁基板の小型化すなわち
サーマルヘッドの小型化が可能になる。　また、本出願
の第２発明のサーマルヘッドの製造方法は、前記絶縁基
板の端部に傾斜表面部分を形成し、その後、前記傾斜表
面部分に抵抗体形成用開口部を有するレジスト層を形成
してから、前記抵抗体形成用開口部の内部に個別抵抗体
を形成し、その後、前記個別抵抗体を焼成して前記発熱
抵抗体を形成している。したがって、焼成前のレジスト
層およびその抵抗体形成用開口部内の個別抵抗体の厚さ
を調整することにより、前記傾斜表面部分に均一な厚さ
の発熱抵抗体を形成することかできる。すなわち、−ｉ
的に厚膜技術により傾斜表面部分に抵抗膜を形成する場
合、抵抗体ペーストが傾斜表面部分から流れるので均一
な厚さの抵抗膜を形成するのは容易で無いが、この第２
発明によれば、均一な厚さの発熱抵抗体を傾斜表面部分
に容易に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーマルヘッドの一実施例の全体概略
説明図、第２図は同実施例の斜視図、第３図は同第２図
の矢視■部分の拡大図、第４Ａ図は第３図の矢視ＩＶＡ
から見た図、第４Ｂ図は第４Ａ図のＩＶＢ−ＩＶＢ線断
面図、第４Ｃ図は第４Ａ図の■Ｃ−ＩＶＣ線断面図、第
５Ａ〜１５Ｂ図は前記サーマルヘッドの製造方法の一実
施例の説明図、第１６図は従来技術の説明図、である。 ２・・・絶縁基板、”２ｃ・・・傾斜表面部分、３・・
・共通電極、４・・・個別電極、４ａ・・・個別電極先
端部、５・・・発熱抵抗体、５′・・・個別抵抗体、Ｈ
Ｏ・・・抵抗体形成用開口部、ＲＰ２・・・レジストパ
ターン、Ｘ・・・主走査方向 第５Ａ図 第７Ａ図 第７Ｂ図 ２冶 ！ 第４Ｂ図 第６Ａ図 第６Ｂ図 第９Ａ図 １／ 第１１Ａ図 第８Ａ図 第］○Ａ図 第１３Ａ図 漸５Ａ図 第１２Ａ図 第１４Ａ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主走査方向（Ｘ）に沿って延びる共通電極（３）
   と、主走査方向（Ｘ）に沿つて列設されるとともに先端
   部（４ａ）が前記共通電極（３）に対向して配設された
   多数の個別電極（４）と、前記共通電極（３）および個
   別電極先端部（４ａ）を接続する発熱抵抗体（５）とが
   絶縁基板（２）の表面上に形成されたサーマルヘッドに
   おいて、前記絶縁基板（２）の端部に傾斜表面部分（２
   ｃ）が形成され、この傾斜表面部分（２ｃ）前記発熱抵
   抗体（５）が形成されたサーマルヘッド（２）主走査方
   向（Ｘ）に沿って延びる共通電極（３）と、主走査方向
   （Ｘ）に沿って列設されるとともに先端部（４ａ）が前
   記共通電極（３）に対向して配設された多数の個別電極
   （４）と、前記共通電極（３）および個別電極先端部（
   ４ａ）を接続する発熱抵抗体（５）とが絶縁基板（２）
   の表面上に形成されたサーマルヘッドの製造方法におい
   て、 前記絶縁基板（２）の端部に傾斜表面部分（２ｃ）を形
   成し、その後前記傾斜表面部分（２ｃ）に抵抗体形成用
   開口部（Ｈ＿０）を有するレジストパターン（ＲＰ２）
   を形成してから、前記抵抗体形成用開口部（Ｈ＿０）の
   内部に個別抵抗体（５′）を形成し、その後前記個別抵
   抗体（５′）を焼成して前記発熱抵抗体（５）を形成す
   ることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。