JPH06255155A - サーマルヘッドとサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 抵抗体全体の抵抗値のばらつきの少ないサ−
マルヘッドとその製造方法。 【構成】 基板上にＩＣ側個別電極７２、共通電極側個
別電極７４、共通電極本体７６の金パタ−ンを形成す
る。ＩＣ側個別電極７２と共通電極側個別電極７４との
上部に帯状抵抗体８０を形成し、帯状抵抗体８０と個別
電極８２、７４上、および共通電極本体部７６上の端部
７４２、７６２とを含む間隙部９５を除いてオ−バ−グ
レ−ズ９２、９４を形成する。共通電極側個別電極７４
と隣接するＩＣ側個別電極７２との間にパルスをかけ半
ビット毎にトリミングを行う。その後、共通電極側個別
電極７４と共通電極本体部７６とを接続する接続部１０
０を焼成温度２００℃以下で印刷、焼成して、間隙部９
５に形成する。接続部１００の上面にはシ−ル部１１０
を焼成温度２００℃以下で印刷、焼成して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の発熱抵抗体を主走
査方向に並設したサーマルヘッドに関するもので、特に
高画質記録を狙ったプリンタ等に対応できるサーマルヘ
ッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、厚膜型帯状サーマルヘッドは基板
上に交互にひきだされる電極３，４と、電極３，４を接
続するよう主走査方向に配設する発熱抵抗体６と、表面
を被覆するオ−バ−グレ−ズ層２とを有する（図１２参
照）。電極４の一方の端部は共通電極５に接続され、共
通電極５と、例えば個別電極３ｃに通電した場合、発熱
抵抗体６のＢ部分が発熱し、発熱抵抗体６のＢ部分に接
触する感熱紙を発色させるものである。この時の感熱紙
の記録濃度は、サ−マクヘッドの発熱抵抗体の１ビット
当たりの発熱量により左右されるため、発熱ビットに抵
抗値のばらつきがあると、各ビット毎の発熱量が異な
り、印字濃度にムラを発生させる原因となった。

【０００３】そこで、従来より高画質対応のサーマルヘ
ッドを製作する場合、発熱抵抗体６に高電荷パルスをか
けて抵抗値を修正している。例えば、共通電極５と電極
３ｃ間にパルスをかけて抵抗値を修正する場合、電極４
ｃと電極３ｃとの間の発熱体部ｂと電極３ｃと電極４ｄ
との間の発熱体部ｂ’とが同時に抵抗値の修正が行われ
る。このように、１つのビットずつ抵抗値の修正を行っ
たとき、発熱体部ｂ，ｂ’を合成した抵抗としては精度
良く抵抗値を合わせることができるが、発熱体部ｂと発
熱体部ｂ’の抵抗値は同じ値にならない。従ってビット
毎の抵抗値測定においては抵抗値ばらつきが、例えば最
高ばらつきで１％以内に入っても、実際には同一ビット
内の抵抗体部ｂ，ｂ’の抵抗値のばらつきのための、同
一ビット内の印字濃度むらが生じる結果にもなってい
た。

【０００４】そこで、同一ビット内の抵抗値ばらつきを
なくすトリミング（抵抗値の修正）方式（特開昭６３−
５９５５５号公報、特開平２−７２９６９号公報参照）
をおこなうために図１３に示すような交互にひきだされ
る電極３０，４０の共通電極４０側の電極を個別（４０
ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・４０ｆ）に分離して形成して
いる。この場合のトリミングは、例えば電極４０ｃと電
極３０ｃとの間、電極４０ｄと電極３０ｃとの間に、そ
れぞれ別々にパルスをかけることができるため、発熱体
部ｂ、ｂ’は独立に抵抗値修正ができる。そして、全ビ
ットの修正が終了した後、共通電極４０側の各電極を通
電ペ−スト等の電導物質を印刷、焼成して連結し、接続
している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、トリミング処
理後に共通電極側に接続材を印刷、焼成して接続部を形
成する場合、焼成工程においてトリミングで抑えられた
抵抗値ばらつきが再び広がってしまう不都合が発生し
た。本出願人はパルストリミング処理後のサ−マルヘッ
ドにおけるアニ−ル温度に対する発熱抵抗体の抵抗値ば
らつきの変化を実験した。抵抗値のばらつきの変化率は
アニ−ル後のばらつき幅とトリミング後のばらつき幅と
の差を求めて表した。そして、焼成時間を３０分とし、
実験温度は１００℃から７００℃まで１００℃毎に測定
した。その結果を図１１のグラフで示す。このグラフは
横軸にアニール温度を示し、縦軸には抵抗値ばらつきの
変化率（抵抗値ばらつき＝アニール後の抵抗値ばらつき
（ＳＩＧＭＡ）−トリミング後の抵抗値ばらつき（ＳＩ
ＧＭＡ））を示している。この結果からみると、アニ−
ル温度が高いほど抵抗値の変化率が高く、アニ−ル後の
抵抗値ばらつきが広がっていることがわかる。そして、
アニ−ル温度を２００℃以下とすると、トリミング後と
アニ−ル後の抵抗値のばらつきはほとんど変化しないと
いうことも判明した。

【０００６】この実験結果から、この発明はサ−マルヘ
ッド作成時におけるトリミング後の操作温度を２００℃
以下とすることによって、ハ−フ（半）ビットトリミン
グにより揃えた抵抗値の変動を阻止することにより、抵
抗値ばらつきの極めて少ない帯状サーマルヘッドを提供
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のサ−マルヘッ
ドは、絶縁基板上の主走査方向に延設される帯状の共通
電極本体部と、絶縁基板上の複走査方向に共通電極本体
部から隔離されて延設されるＩＣ側に連絡可能な複数の
個別電極と、共通電極本体部に連絡可能な複数の個別電
極とを有する個別電極と、複数の個別電極上または電極
下に帯状に主走査方向に形成した発熱抵抗体と、個別電
極と発熱抵抗体と共通電極本体部との上面に間隙部を除
いて被覆するオ−バ−グレ−ズと、共通電極本体部と共
通電極本体部に連絡可能な個別電極との間に配設される
導電体よりなる接続部と、接続部の上部に形成したシ−
ル部とを備え、接続部およびシ−ル部は焼成温度が２０
０℃以下で焼成可能な素材で形成されている構成を具備
する。

【０００８】本発明のサ−マルヘッドの製造方法は、主
走査方向に延設する帯状の共通電極本体部およびこの本
体部から離れ副走査方向に延設する多数の個別電極とを
基板上に形成する工程と、個別電極を接続して主走査方
向に沿って延びる帯状の発熱抵抗体を形成する工程と、
個別電極の一端部と共通電極本体部の一端部とに沿って
間隙部を設けて個別電極、発熱抵抗体、共通電極本体部
の上面にオ−バ−グレ−ズを形成する工程と、個別電極
とそれと隣り合った個別電極間にパルスをかけて半ビッ
ト毎に発熱抵抗体の抵抗値の修正を行なう工程と、共通
電極本体部と共通電極本体部に連絡する個別電極とを接
続する接続部を印刷後焼成温度を２００℃以下で焼成し
て形成する工程と、接続部の上面にシ−ル部を印刷後焼
成温度を２００℃以下で焼成して形成する工程とを具備
する。

【０００９】

【作用】サ−マルヘッドを構成する個別電極と共通電極
本体とを接続する接続部はオ−バ−グレ−ズの間隙部に
沿って形成することによって、確実に個別電極と共通電
極とを一体化することができる。また、接続部および接
続部の上面に形成するシ−ル部を焼成温度を２００℃以
下で焼成可能な素材で構成しているので、発熱抵抗体の
抵抗値の修正作業（トリミング）の後の焼成温度を低く
することができる。そして、発熱抵抗体のトリミング後
の焼成による抵抗値変動を極めて少なくすることによ
り、帯状抵抗体の同一ビット内の２つの発熱部の抵抗値
のばらつきの少ない高画質対応の帯状サーマルヘッドを
製造できる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例の詳細
を説明する。図１は本発明によるサーマルヘッドの模式
図、図２は図１の線ＡーＡからの断面図、図３から図１
０はサ−マルヘッドの製造工程説明図である。まず、サ
−マルヘッドの構成を工程順に説明する。 第１工程 基板上に金パターンを形成する（図３、図
４参照）。セラミック基板６０の部分グレ−ズ６２を覆
うようにＭＯＤ金膜を形成し、フォトリソエッチングに
より、主走査方向である方向Ｘに沿って延びる帯状の共
通電極本体部７６と、この本体部７６から離れ副走査方
向である方向Ｙに延設する多数の共通電極側個別電極７
４と、この共通電極側個別電極７６の先端とその先端を
千鳥状に配置し、ＩＣ側に延設する多数のＩＣ側個別電
極７２の金パターンを形成する。

【００１１】第２工程 基板の金パタ−ン上に帯状抵
抗体を形成する（図５、図６参照）。金パターンの上に
ネガレジストをスピンコートし、抵抗体を形成すべき位
置、すなわち、共通電極側個別電極７４とＩＣ側個別電
極７２とが交互に重なった部分にフォトリソエッチング
により開口部を形成する。次にその開口部に抵抗体ペー
ストを印刷で埋め込み乾燥後ラッピングを施し表面を平
坦化し焼成する。この焼成においてレジストは焼去さ
れ、共通電極側個別電極７４とＩＣ側個別電極７２とが
交互に重なった部分に、電極７４と電極７２とを連続す
るように、主走査方向に延びる帯状の抵抗体８０が形成
される。

【００１２】第３工程 オーバーグレーズ層を形成す
る（図７、図８参照）。オーバーグレーズ９０は、間隙
部９５を隔てて個別電極側オ−バ−グレ−ズ９２と共通
電極本体側オ−バ−グレ−ズ９４とを有し、印刷、焼成
によって形成される。個別電極側オ−バ−グレ−ズ９２
はＩＣ側個別電極７２と抵抗体８０を被覆し、さらに共
通電極側個別電極７４の共通電極本体部７６側の個別電
極端部７４２を除いた全面に形成される。共通電極本体
側オ−バ−グレ−ズ９４は共通電極本体部７６上のＩＣ
側個別電極７２側の共通電極端部７６２を除いた部分で
あって、個別電極側オ−バ−グレ−ズ９２から間隙部９
５の距離を隔てて、共通電極本体部７６上面に形成され
る。間隙部９５は個別電極側オ−バ−グレ−ズ９２と共
通電極本体側オ−バ−グレ−ズ９４間のオ−バ−グレ−
ズが存在しない部分であって、個別電極端部７４２と共
通電極端部７６２とを有している。

【００１３】第４工程 パルストリミングを施す（図
７、図８参照）。トリミングは共通電極側個別電極７４
と、隣合ったＩＣ側個別電極７２との間にパルスをかけ
て半ビットごとに行なう。このとき、共通電極側個別電
極７４側の間隙部９５内の個別電極端部７４２は電極パ
ッドとしてプロ−バの探針を接触させる。例えば、共通
電極側個別電極７４ａとＩＣ側個別電極７２ａ間に電圧
をかけ、抵抗体ｂ部分をトリミングし、次に共通電極側
個別電極７４ｂとＩＣ側個別電極７２ａとの間に電圧を
かけ、抵抗体ｂ’部分をトリミングする。

【００１４】第５工程 オ−バ−グレ−ズの間隙部
に、共通電極側個別電極と共通電極本体部との接続部を
形成する（図９、図１０参照）。接続部１００はオ−バ
−グレ−ズが形成されていない、個別電極端部７４２と
共通電極端部７６２上に形成した間隙部９５内にエポキ
シメラミン系の銀エポキシ樹脂を印刷し、焼成して形成
する。このときの焼成は焼成温度１８０℃とし、３０分
焼成した。個別電極端部７４２と共通電極端部７６２は
接続部１００を介して接続され、共通電極側個別電極７
４と共通電極本体７６が一体となる。

【００１５】第６工程 接続部をシールして、サ−マ
ルヘッドを形成する（図１、図２参照）。シール部１１
０はフェノール樹脂の印刷、焼成により接続部１００上
に形成される。この焼成温度は１８０℃、焼成時間は３
０分間とした。以上のように構成したサ−マルヘッド
は、焼成温度を１８０℃で焼成が達成できる素材、エポ
キシメラミン系の銀エポキシ樹脂およびフエノ−ル樹脂
を用いて接続部１００およびシ−ル部１１０を形成して
いるので、抵抗値をトリミングした後の、第５工程、第
６工程における焼成作業において、２００℃以下の焼成
温度で作業でき、焼成後のサ−マルヘッドの発熱抵抗体
の抵抗値をトリミング時の抵抗値に維持させることがで
きる。

【００１６】この実施例のサ−マルヘッドの製造方法
は、オ−バ−グレ−ズ９２，９４間隙部９５内に導電性
の素材を充填して焼成することにより確実に個別電極７
４と共通電極本体部７６とを通電可能に一体化すること
ができる。さらに、発熱抵抗体の抵抗値を修正した後の
サ−マルヘッドは高温での処理がなされないので、トリ
ミング後の抵抗値ばらつきの増大がほとんどなく、製造
されたサ−マルヘッドはきわめて抵抗値ばらつきの少な
い高画質に対応するサーマルヘッドを実現することがで
きた。

【００１７】

【発明の効果】本発明の帯状の発熱抵抗体を有するサ−
マルヘッドは、発熱抵抗体の抵抗値の修正を半ビットご
とにできるので、発熱抵抗体の同一ビット内の２つの発
熱部の抵抗値のばらつきがない。しかも接続部およびシ
−ル部は低温（２００℃以下）で焼成可能な素材で構成
されているので、サ−マルヘッドの構成途上における発
熱抵抗体の抵抗値の変動がなく、パルストリミングで修
正した抵抗値が維持され、高階調性を満足する、高画質
に対応できるサ−マルヘッドである。

【００１８】本発明のサ−マルヘッドの製造方法は、発
熱抵抗体の半ビット毎の抵抗値の修正工程で抵抗体全体
および同一ビット内の抵抗値のばらつきを修正した後、
接続部形成工程、およびシ−ル部形成工程で高温処理を
しないので、半ビット毎の抵抗値の修正工程で修正した
抵抗体全体および同一ビット内の抵抗値が維持でき、抵
抗値ばらつきの拡大を生じさせない製造方法であって、
抵抗値のばらつきのないサーマルヘッドを得ることがで
きる。また、共通電極の形成においては、オ−バ−グレ
−ズの間隙部内で導電性の素材を焼成するのみで確実に
個別電極と共通電極本体部とを通電可能に一体化するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるサ−マルヘッドの上面説明図。

【図２】 図１の線Ａ−Ａ断面図。

【図３】 第１工程の説明図。

【図４】 図３の線Ａ−Ａ断面図。

【図５】 第２工程の説明図。

【図６】 図３の線Ａ−Ａ断面図。

【図７】 第３工程、第４工程の説明図。

【図８】 図７の線Ａ−Ａ断面図。

【図９】 第５工程の説明図。

【図１０】 図９の線Ａ−Ａ断面図。

【図１１】 アニ−ル温度による抵抗値のばらつき変化
率を表すグラフ。

【図１２】 従来のサ−マルヘッドの説明図。

【図１３】 従来のサ−マルヘッドの説明図。

【符号の説明】

６０ セラミック基板、７２ ＩＣ側個別電極、７４
共通電極側個別電極、７６ 共通電極本体部、８０ 帯
状抵抗体、９２，９４ オーバーグレーズ、１００ 接
続部、１１０ シール部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板上の主走査方向に延設した帯状
   の共通電極本体部と、共通電極本体部から隔離した位置
   に、絶縁基板上の複走査方向に延設した複数の個別電極
   と、複数の個別電極上または電極下に帯状に主走査方向
   に形成した発熱抵抗体と、オ−バ−グレ−ズが存在しな
   い間隙部を備え、個別電極、発熱抵抗体、共通電極本体
   部の上面に形成するオ−バ−グレ−ズと、オ−バ−グレ
   −ズの間隙部に配設される導電体よりなる接続部と、接
   続部の上部に形成したシ−ル部とを備えたサ−マルヘッ
   ドであって、 前記個別電極はＩＣ側に連絡可能な複数の個別電極と、
   共通電極本体部に連絡可能な複数の個別電極とを有し、
   前記間隙部は共通電極本体部に連絡可能な個別電極の共
   通電極本体部側の端部と、共通電極本体部の個別電極側
   の端部を含んで配設されると共に、前記接続部およびシ
   −ル部は焼成温度が２００℃以下で焼成可能な素材で形
   成されていることを特徴とするサ−マルヘッド。
2. 【請求項２】 主走査方向に延設する帯状の共通電極本
   体部およびこの本体部から隔離して副走査方向に延設す
   る複数の個別電極とを基板上に形成する工程と、個別電
   極を接続して主走査方向に沿って延びる帯状の発熱抵抗
   体を形成する工程と、個別電極の共通電極本体部側の端
   部と、共通電極本体部の個別電極側の端部との間にオ−
   バ−グレ−ズが存在しない間隙部を設け、個別電極、発
   熱抵抗体、共通電極本体部の上面にオ−バ−グレ−ズを
   形成する工程と、個別電極とそれと隣り合った個別電極
   間にパルスをかけて半ビット毎に発熱抵抗体の抵抗値の
   修正を行なう工程と、オ−バ−グレ−ズの間隙部に導電
   材を配設して、共通電極本体部と個別電極とを接続する
   接続部を形成する工程と、接続部の上面にシ−ル部を形
   成する工程とを備え、 接続部とシ−ル部は低温焼成可能な素材で形成されると
   共に、焼成温度を２００℃以下としたサーマルヘッドの
   製造方法。