JPH0811338A - サーマルヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜サーマルヘッドにおいて、発熱抵抗体上
に凸状部として形成されるオ−バ−グレ−ズの膜厚を精
度良く制御して、紙当たりの向上が図れる構造を得る。 【構成】 共通電極４及び個別電極５が発熱抵抗体３の
端部側をそれぞれ覆う構造の薄膜サ−マルヘッドにおい
て、共通電極４、発熱抵抗体３、個別電極５上に形成さ
れるオ−バ−グレ−ズは、共通電極４及び個別電極５に
覆われていない部分を含む領域上を被覆する第１のオ−
バ−グレ−ズ１１と、この第１のオ−バ−グレ−ズ１１
周辺を被覆する第２のオ−バ−グレ−ズ１２とを有し、
第２のオーバーグレーズ１２表面の高さは第１のオーバ
ーグレーズ１１表面の高さ以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワ−ドプロセッサ、パ
ソコン等の印字装置に使用されるサ−マルヘッドに係
り、特に、発熱抵抗体を薄膜で形成した薄膜サ−マルヘ
ッドやＭＯＤサ−マルヘッドにおいて、良好な紙当りが
得られる構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】サ−マルヘッドは、印字時の騒音が小さ
く、また現像及び定着工程が不要なため取扱いが容易で
ある等の利点を有しており、印字装置に広く使用されて
いる。サ−マルヘッドを使用した印字装置は、例えば図
８に示すように、絶縁基板１上に主走査方向に帯状とな
る部分グレーズ２を形成し、この部分グレーズ２上に離
散的に複数の発熱抵抗体３を形成している。各発熱抵抗
体３の一端側は、一定の電圧を給電する供給する共通電
極４に共通に接続され、各発熱抵抗体３の他端側は、各
個別電極５にそれぞれ接続され、更に発熱抵抗体３，共
通電極４及び個別電極５はオ−バーグレーズ（図示せ
ず）により被覆されている。個別電極５の端部は複数の
駆動用ＩＣ６の各パッドにそれぞれ接続され、駆動信号
が印加されるように構成されている。したがって、駆動
ＩＣ６からの駆動信号により発熱抵抗体３を選択的に発
熱させ、発熱抵抗体３上を印字ローラ等の紙送り手段に
より副走査方向に移動する熱転写用紙面に印字ドットを
記録するように構成されている。

【０００３】上記構造のようなサーマルヘッドにおい
て、図９及び図１０に示すように、発熱抵抗体として薄
膜を使用することにより、抵抗値ばらつきを非常に少な
くして画質プリンタを実現できる薄膜サ−マルヘッド若
しくはＭＯＤサ−マルヘッドと呼ばれるものが提案され
ている。図９は図１０のＢ−Ｂ′断面説明図である。こ
の薄膜サ−マルヘッドやＭＯＤサ−マルヘッドは、発熱
抵抗体３を薄膜で形成するため、下層に共通電極４及び
個別電極５が形成されていないオーバーグレーズ７部分
が凹部となり、印字時において共通電極４及び個別電極
５端部の存在により、図１１に示すように、印字ローラ
ー８により移動する熱転写用紙面への発熱抵抗体３の紙
当たりが悪くなり、印字ドットを鮮明に記録するのが困
難であるとともに、印字エネルギ−の効率が悪いという
欠点があった。

【０００４】上記した薄膜サ−マルヘッドやＭＯＤサ−
マルヘッドにおける紙当たりの問題を解決するために、
例えば図１２に示すように、発熱抵抗体３上に形成され
るオ−バ−グレ−ズ７を第１のオ−バ−グレ−ズ７ａと
第２のオ−バ−グレ−ズ７ｂから成る２層の積層構造と
することにより、共通電極４及び個別電極５端部の影響
を少なくしようとする技術が開示されている（特開平３
−２１９９６７号公報、特開平４−１１０１６６号公報
参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構造
によると、発熱抵抗体３上のオ−バ−グレ−ズ膜厚を制
御する場合、２層から成るオ−バ−グレ−ズ７を１層づ
つ制御する必要があるため、発熱抵抗体３上に所望の膜
厚を精度よく得ることが困難であり、紙当たりの良い薄
膜サ−マルヘッド若しくはＭＯＤサ−マルヘッドを得る
のに十分でないという問題点があった。

【０００６】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、オ−バ−グレ−ズの膜厚を精度良く形成して、紙当
たりの向上が図れるサ−マルヘッドを提案することを目
的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記従来の問題点を解決
するため請求項１の発明は、主走査方向に離散的に形成
された複数の発熱抵抗体と、各発熱抵抗体に一定電圧を
給電するための共通電極と、前記発熱抵抗体に個別に対
応する個別電極とを有し、共通電極及び個別電極は発熱
抵抗体の端部側をそれぞれ覆う構造のサ−マルヘッドに
おいて、次の構成を特徴としている。共通電極、発熱抵
抗体、個別電極上に形成されるオ−バ−グレ−ズを第１
のオ−バ−グレ−ズと第２のオ−バ−グレ−ズで構成す
る。第１のオ−バ−グレ−ズは、共通電極及び個別電極
に覆われていない部分の一部又は全部上を被覆するよう
に形成する。第２のオ−バ−グレ−ズは、第１のオ−バ
−グレ−ズ周辺を被覆するように形成する。そして、第
２のオーバーグレーズ表面の高さは、第１のオーバーグ
レーズ表面の高さ以下とする。

【０００８】請求項２の発明方法は、主走査方向に離散
的に形成された複数の発熱抵抗体と、各発熱抵抗体に接
続される共通電極と、前記発熱抵抗体に個別に対応して
接続される個別電極とを有するサ−マルヘッドの製造方
法において、次の各工程を具備することを特徴としてい
る。開口部形成工程として、発熱抵抗体を形成し、この
発熱抵抗体の端部側をそれぞれ覆うように共通電極及び
個別電極の電極パターンを形成した後、発熱抵抗体及び
電極パタ−ン上にレジストを塗布し、フォトリソ法によ
り開口部を形成する。第１のオ−バ−グレ−ズ形成工程
として、前記開口部幅より広くオ−バ−グレ−ズペ−ス
トを塗布及びこれを乾燥し、ラッピングにより乾燥した
オ−バ−グレ−ズの表面の高さを前記レジストの高さと
等しくし、オ−バ−グレ−ズの焼成と同時に前記レジス
トをバーンオフして第１のオーバーグレーズを形成す
る。第２のオ−バ−グレ−ズ形成工程として、前記第１
のオ−バグレ−ズの周辺領域にオ−バ−グレ−ズペ−ス
トを塗布及びこれを焼成して第２のオ−バ−グレ−ズを
形成する。

【０００９】

【作用】本発明のサ−マルヘッドによれば、発熱抵抗体
を薄膜で形成した場合においても、発熱抵抗体上に形成
された第１のオーバーグレーズの高さが、この周辺に形
成される第２のオーバーグレーズの高さに等しいか若し
くはより高くしているので、発熱抵抗体上に配置される
熱転写用紙面へ前記第１のオーバーグレーズが確実に接
触し、良好な紙当たりを得るとともに印字エネルギ−効
率の向上を図ることができる。

【００１０】また、発熱抵抗体上の第１のオ−バ−グレ
−ズは、１層で形成されているために所望の膜厚を精度
良く得ることができ、前記効果を確実に実現することが
できる。更に、第１のオ−バ−グレ−ズは、オ−バ−グ
レ−ズペ−ストを塗布及びこれを乾燥し、ラッピングに
より乾燥したオ−バ−グレ−ズの表面の高さを前記レジ
ストの高さと等しくし、オ−バ−グレ−ズの焼成と同時
にネガレジストをバーンオフして形成されるので、第１
のオーバーグレーズの表面を平坦化することができる。

【００１１】

【実施例】本発明に係るサーマルヘッドの一実施例につ
いて図１ないし図３を参照しながら説明する。図１ない
し図３中、図８ないし図１２と同一構成をとる部分につ
いては同一符号を付している。図１は図２のＡ−Ａ′断
面説明図である。

【００１２】サーマルヘッドは、主走査方向（図１の表
裏方向）に離散的に部分グレーズ２上に形成された複数
の発熱抵抗体３と、各発熱抵抗体３に一定電圧を給電す
るための共通電極４と、前記発熱抵抗体３に個別に対応
する個別電極５とを有し、共通電極４及び個別電極５は
発熱抵抗体３の端部側をそれぞれ覆うように構成されて
いる。発熱抵抗体３としてはＭＯＤ抵抗体を用いてい
る。

【００１３】本発明の特徴的構成は、発熱抵抗体３、共
通電極４、個別電極５上に形成されるオ−バ−グレ−ズ
を第１のオ−バ−グレ−ズ１１と第２のオ−バ−グレ−
ズ１２で構成することである。第１のオ−バ−グレ−ズ
１１は、共通電極４及び個別電極５の端部を覆い、共通
電極４及び個別電極５で覆われていない発熱抵抗体３部
分を含む領域上を被覆するように、図１の表裏方向に細
長い帯状に形成している。また、第２のオ−バ−グレ−
ズ１２は、第１のオ−バ−グレ−ズ１１の周辺を被覆す
るように形成している。そして、第２のオーバーグレー
ズ１２の表面の高さは、第１のオーバーグレーズ１１の
表面の高さ以下に形成している。

【００１４】続いて、上記構造のサーマルヘッドの製造
方法について、図４（ａ）〜（ｄ）の工程平面説明図及
び図５（ａ）〜（ｆ）の工程断面説明図を参照しながら
説明する。先ず、幅１．２ｍｍの幅の部分グレ−ズ２が
形成されたグレ−ズドセラミック基板を用意し、この表
面にスクリ−ン印刷及び焼成によって酸化イリジウムあ
るいは酸化ルテニウムを主成分とするＭＯＤ抵抗体３ａ
を形成する（図４（ａ））。その後、ＭＯＤ金ペ−スト
を用いてスクリ−ン印刷及び焼成によって電極層を形成
した後、フォトリソエッチング法によりパターニング
し、後述する共通電極と個別電極とを連結した形状で発
熱抵抗体３上においては主走査方向に分離されている電
極パタ−ン１３を形成する（図４（ｂ））。

【００１５】次に、この電極パタ−ン１３をマスクとし
てエッチングにより前記ＭＯＤ抵抗体３ａを個別に分離
し、電極パターン（金）に被覆された発熱抵抗体３ｂを
形成する（図４（ｃ））。そして、副走査幅が１４０μ
ｍのライン状の開口部を有するマスクを用い、発熱体３
上の電極パターン（金）をフォトリソエッチングで除去
（電極パターンの一部を除去）することによって、離散
的に分離配置される発熱抵抗体３、共通電極４、個別電
極５を形成する（（図４（ｄ）及び図５（ａ））。

【００１６】次に、ネガレジスト２０を膜厚１０μｍに
なるようにスピンコ−トした後（図５（ｂ））、フォト
リソにより開口部２１を形成する（図５（ｃ））。この
開口部２１の副走査方向の幅は、発熱抵抗体３の露出幅
より広くなるよう、１６０μｍに設定した。

【００１７】次に、開口部２１幅より広い２５０μｍ幅
でオ−バ−グレ−ズペ−スト２２（ＬＳ２０１ 田中貴
金属製）を用いてスクリ−ン印刷し、その後乾燥させた
（図５（ｄ））。ここで用いたオ−バ−グレ−ズペ−ス
ト２２は、耐磨耗性及び熱伝導性が良好なものを使用す
る。

【００１８】次に、共通電極４及び個別電極５の表面
と、発熱抵抗体３上のオ−バ−グレ−ズペースト２２の
表面との高さが等しくするためにラッピングを施し（図
５（ｅ））、オ−バ−グレ−ズペースト２２の焼成と同
時にネガレジスト２０をバ−ンオフして膜厚が約６μｍ
の第１のオーバーグレーズ１１を形成する。

【００１９】その後、この第１のオ−バ−グレ−ズ１１
上を除く周辺部にオ−バ−グレ−ズペ−スト（ＬＳ２０
７ 田中貴金属製）を印刷及び焼成することによって、
膜厚が約４μｍの第２のオ−バ−グレ−ズ１２を形成す
る（図５（ｆ））。

【００２０】上記製造工程で作製されたサ−マルヘッド
は、各電極の端部と発熱抵抗体３との上部には第１のオ
−バ−グレ−ズ１１が位置しているので、印字時におい
ては図３に示すように、発熱抵抗体３上のオ−バ−グレ
−ズ１１の表面は印字ロ−ラ−８の熱転写用紙面に確実
に接触し、従来例のように電極端部の凸部による紙当り
の不具合を解消することができる。

【００２１】また、上記構造によれば、電極に被覆され
ていない発熱抵抗体３（発熱部）上には第１のオ−バ−
グレ−ズ１１のみが存在するため、第１のオ−バ−グレ
−ズ１１の形成工程でのネガレジスト２０の膜厚を制御
することによって、発熱抵抗体３上のオ−バ−グレ−ズ
１１を所望の膜厚に精度よく設定することができる。

【００２２】更に、上記製造方法によれば、ラッピング
により乾燥したオ−バ−グレ−ズの表面の高さをネガレ
ジスト２０の高さと等しくし、オ−バ−グレ−ズの焼成
と同時にネガレジスト２０をバーンオフして形成される
ので、第１のオーバーグレーズ１１の表面を平坦化する
ことができ、オーバーグレーズ１１の各部における熱転
写紙への接触を均一にして印字品質の向上を図ることが
できる。

【００２３】上記実施例においては、ネガレジスト２０
の開口部２１の副走査方向の幅を、発熱抵抗体３の発熱
部より広くなるように設定して、第１のオーバーグレー
ズ１１の副走査方向幅を幅Ｘとしたが（図１）、図６に
示すように、第１のオーバーグレーズ１１の副走査方向
幅を発熱部と同じ幅としてもよい。また、図７に示すよ
うに、第１のオーバーグレーズ１１の副走査方向幅を発
熱部より狭い幅としてもよい。

【００２４】図７に示したサーマルヘッドによれば、第
１のオーバーグレーズ１１の熱転写紙への接触面積を小
さくできるので、微細な印字ドットを得ることができる
効果がある。これに対して、図１及ぶ図６に示したサー
マルヘッドによれば、発熱抵抗体３の発熱部の全部が第
１のオーバーグレーズ１１に接触しているので、発熱部
で発生する熱を有効に利用できる効果がある。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、発熱抵抗体を薄膜で形
成した場合においても、発熱抵抗体上に形成された第１
のオーバーグレーズの高さが、この周辺に形成される第
２のオーバーグレーズの高さに等しいかより高くしてい
るので、発熱抵抗体上に配置される熱転写用紙面へ前記
第１のオーバーグレーズが確実に接触し、良好な紙当た
りを得るとともに印字エネルギ−効率の向上を図ること
ができ、その結果、高品質な印字ドットを得ることがで
きる。

【００２６】また、発熱抵抗体上の第１のオ−バ−グレ
−ズは、１層で形成されているため発熱抵抗体上に所望
の膜厚を精度良く得ることができ、前記効果を確実に実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るサーマルヘッドの断
面説明図である。

【図２】 本発明の一実施例に係るサーマルヘッドの平
面説明図である。

【図３】 実施例のサーマルヘッドの印字状態を示す説
明図である。

【図４】 （ａ）〜（ｄ）は実施例のサーマルヘッドの
製造工程の一部を示す平面説明図である。

【図５】 （ａ）〜（ｆ）は実施例のサーマルヘッドの
製造工程を示す断面説明図である。

【図６】 他の実施例を示すサーマルヘッドの断面説明
図である。

【図７】 他の実施例を示すサーマルヘッドの断面説明
図である。

【図８】 サーマルヘッドの構成を示す平面説明図であ
る。

【図９】 従来例のサーマルヘッドの断面説明図であ
る。

【図１０】従来例のサーマルヘッドの平面説明図であ
る。

【図１１】従来例のサーマルヘッドの印字状態を示す説
明図である。

【図１２】従来例のサーマルヘッドの平面説明図であ
る。

【符号の説明】

１…絶縁基板、 ２…部分グレ−ズ、 ３…発熱抵抗
体、 ４…共通電極、５…個別電極、 ７…オーバーグ
レーズ、 ８…印字ローラー、 １１…第１のオーバー
グレーズ、 １２…第２のオーバーグレーズ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主走査方向に離散的に形成された複数の
   発熱抵抗体と、各発熱抵抗体に一定電圧を給電するため
   の共通電極と、前記発熱抵抗体に個別に対応する個別電
   極とを有し、共通電極及び個別電極は発熱抵抗体の端部
   側をそれぞれ覆う構造のサ−マルヘッドにおいて、 共通電極、発熱抵抗体、個別電極上に形成されるオ−バ
   −グレ−ズは、共通電極及び個別電極に覆われていない
   部分の一部又は全部上を被覆する第１のオ−バ−グレ−
   ズと、この第１のオ−バ−グレ−ズ周辺を被覆する第２
   のオ−バ−グレ−ズとを有し、第２のオーバーグレーズ
   表面の高さは第１のオーバーグレーズ表面の高さ以下で
   あることを特徴とするサ−マルヘッド。
2. 【請求項２】 主走査方向に離散的に形成された複数の
   発熱抵抗体と、各発熱抵抗体に接続される共通電極と、
   前記発熱抵抗体に個別に対応して接続される個別電極と
   を有するサ−マルヘッドの製造方法において、 発熱抵抗体を形成し、この発熱抵抗体の端部側をそれぞ
   れ覆うように共通電極及び個別電極の電極パターンを形
   成した後、発熱抵抗体及び電極パタ−ン上にレジストを
   塗布し、フォトリソ法により開口部を形成する開口部形
   成工程と、 前記開口部幅より広くオ−バ−グレ−ズペ−ストを塗布
   及びこれを乾燥し、ラッピングにより乾燥したオ−バ−
   グレ−ズの表面の高さを前記レジストの高さと等しく
   し、オ−バ−グレ−ズの焼成と同時に前記レジストをバ
   ーンオフして第１のオーバーグレーズを形成する第１の
   オ−バ−グレ−ズ形成工程と、 前記第１のオ−バグレ−ズの周辺領域にオ−バ−グレ−
   ズペ−ストを塗布及びこれを焼成して第２のオ−バ−グ
   レ−ズを形成する第２のオ−バ−グレ−ズ形成工程と、
   を具備することを特徴とするサ−マルヘッドの製造方
   法。