JP2001063121A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚紙やプラスチックカードのような曲げること
が困難な記録媒体にも良好な印画を形成することが可能
な量産性の高い平面型のサーマルヘッドを提供する。 【解決手段】基板1 の上面に、頂部に発熱抵抗体3 を有
する断面山状のグレーズ層2 と、該グレーズ層2 よりも
厚みの薄いドライバーＩＣ6 とを取着させるとともに、
該ドライバーＩＣ6 の取着領域から前記グレーズ層2 の
取着領域にかけて、上面の高さがドライバーＩＣ6 の上
面よりも高く、且つグレーズ層2 の頂部よりも低い樹脂
材7 を被着させてサーマルヘッドを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビデオプリンタやフ
ァクシミリ等の印画デバイスとして用いられるサーマル
ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のサーマルヘッドは、例えば図３に
示す如く、アルミナセラミックス等から成る基板11の上
面に、頂部に発熱抵抗体13を有する断面山状のグレーズ
層12と、前記発熱抵抗体13への通電を制御するためのド
ライバーＩＣ14とを取着させた構造を有しており、前記
ドライバーＩＣ14の駆動に伴い発熱抵抗体13を外部から
の画像データに基づいて個々に選択的にジュール発熱さ
せながら発熱抵抗体13を被覆する保護層14の表面に感熱
紙等の記録媒体を摺接させ、記録媒体に所定の印画を形
成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【０００３】尚、前記グレーズ層12は、その頂部に被着
されている発熱抵抗体13の発する熱を蓄積することによ
りサーマルヘッドの熱応答特性を良好に維持するための
ものであり、ガラス等の低熱伝導性材料により形成され
ている。

【０００４】また前記ドライバーＩＣ14は、その表面が
断面山状の樹脂材15により被覆されており、この樹脂材
15でもってドライバーＩＣ14を記録媒体の接触や大気中
の水分等による腐食から保護するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のサーマルヘッドにおいては、ドライバーＩＣ14を被
覆する樹脂材15の高さがグレーズ層12の頂部に比し高く
なっていることから、印画の際、記録媒体を発熱抵抗体
13上に搬送するには記録媒体が樹脂材15に強く当たるこ
とのないように記録媒体を湾曲させる必要がある。その
ため、上述のサーマルヘッドを用いて厚紙やプラスチッ
クカードのような曲げることが困難な記録媒体に良好な
印画を形成することは極めて困難であった。

【０００６】そこで上記欠点を解消するために、ドライ
バーＩＣ14を基板11中に埋設して基板11の上面より大き
く突出するものをなくすことにより、記録媒体をフラッ
トな状態のまま発熱抵抗体13上まで搬送することが検討
されている。

【０００７】しかしながら、ドライバーＩＣ14を基板11
中に埋設する場合、基板11にドライバーＩＣ14を埋設さ
せるための穴明けを行なったり、ドライバーＩＣ14を基
板11の穴部内に固定するための工程が別途、必要とな
り、サーマルヘッドの製造工程が複雑化して量産性の低
下ならびに製造コストの上昇を招く欠点を有していた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記欠点に鑑み
案出されたもので、本発明のサーマルヘッドは、基板の
上面に、頂部に発熱抵抗体を有する断面山状のグレーズ
層と、該グレーズ層よりも厚みの薄いドライバーＩＣと
を取着させるとともに、該ドライバーＩＣの取着領域か
ら前記グレーズ層の取着領域にかけて、上面の高さがド
ライバーＩＣの上面よりも高く、且つグレーズ層の頂部
よりも低い樹脂材を被着させたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。図１は本発明の一形態に係るサーマ
ルヘッドの平面図、図２は図１のＸ−Ｘ線断面図であ
り、1 は基板、2 はグレーズ層、3 は発熱抵抗体、6 は
ドライバーＩＣ、7 は樹脂材である。

【００１０】前記基板1 は、アルミナセラミックスやガ
ラス等の電気絶縁性材料により矩形状をなすように形成
されており、その上面でグレーズ層2 やドライバーＩＣ
6 ，樹脂材7 等を支持するための支持母材として機能す
る。

【００１１】前記基板1 は、例えばアルミナセラミック
スから成る場合、アルミナ、シリカ、マグネシア等のセ
ラミックス原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加・混
合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクタ
ーブレード法やカレンダーロール法等を採用することに
よってセラミックグリーンシートを得、しかる後、この
セラミックグリーンシートを所定形状に打ち抜いた上、
１３００℃〜１６００℃の温度で焼成することにより製
作される。

【００１２】また前記基板1 の上面には、その長手方向
に沿って、帯状のグレーズ層2 と複数個のドライバーＩ
Ｃ6 とが略平行に取着されている。

【００１３】前記グレーズ層2 は、ガラス等の低熱伝導
性材料により高さ１２０μｍ〜２００μｍ、幅５ｍｍ〜
３０ｍｍの断面山状をなすように形成されており、その
頂部には例えば３００ｄｐｉのドット密度で直線状に配
列された多数の発熱抵抗体3が配設されている。

【００１４】このグレーズ層2 は、その頂部に被着され
る発熱抵抗体3 の発する熱を蓄積してサーマルヘッドの
熱応答特性を良好に維持するとともに、発熱抵抗体3 を
上方に突出せしめ、記録媒体に対する押圧力（印圧）を
有効に高める作用を為す。

【００１５】前記グレーズ層2 は、ガラス粉末に適当な
有機溶剤、溶剤を添加・混合して得た所定のガラスペー
ストを従来周知の厚膜手法、具体的にはスクリーン印刷
等を採用することによって基板1 の上面長手方向に帯状
に塗布し、これを１０００℃〜１２００℃の温度で焼き
付けることによって被着・形成される。

【００１６】また前記グレーズ層2 の頂部に配設される
多数の発熱抵抗体3 は、その各々がＴａＳｉＯ，ＴｉＳ
ｉＯ，ＴｉＣＳｉＯ等の電気抵抗材料から成っているた
め、後述する導電層4 やドライバーＩＣ6 等を介して電
源電力が供給されるとジュール発熱を起こし、記録媒体
に印画を形成するのに必要な所定の温度となる。

【００１７】前記発熱抵抗体3 は、ＴａＳｉＯ等を従来
周知の薄膜手法、例えばスパッタリングやフォトリソグ
ラフィー技術，エッチング技術等を採用し、所定パター
ンに加工することによってグレーズ層2 の頂部に所定の
ドット密度で被着・配列される。

【００１８】尚、前記発熱抵抗体3 は窒化珪素やサイア
ロン等の無機質材料から成る保護膜5 で被覆されてお
り、発熱抵抗体3 の発した熱はこの保護膜5 を介して記
録媒体に伝導されることとなる。

【００１９】この保護膜5 は発熱抵抗体3 等を記録媒体
の摺接による磨耗や大気中に含まれている水分等の接触
による腐食から良好に保護するためのものであり、従来
周知のスパッタリングやプラズマＣＶＤ等を採用するこ
とによって発熱抵抗体3 等の上面に４μｍ〜８μｍの厚
みをもって被着・形成される。

【００２０】また一方、前記ドライバーＩＣ6 は、その
下面に多数の端子電極やシフトレジスタ，ラッチ，ゲー
ト，スイッチングトランジスタ等の電子回路を有してお
り、各発熱抵抗体3 のジュール発熱を制御する作用、具
体的には、外部からの画像データに基づいて発熱抵抗体
3 に印加される電力のオン・オフを個々に制御する作用
を為す。

【００２１】前記ドライバーＩＣ6 は、その厚みが例え
ば７０μｍ〜１００μｍとグレーズ層2 よりも薄く形成
されており、従来周知のフェースダウンボンディング等
によって基板上面の所定位置に取着・実装される。

【００２２】尚、前記発熱抵抗体3 とドライバーＩＣ6
の端子電極はグレーズ層2 上から基板1 の上面にかけて
導出されている導電層4 によって電気的に接続されてお
り、該導電層4 を介してドライバーＩＣ6 の出力を発熱
抵抗体3 に供給するようになっている。

【００２３】そして前記基板1 の上面には更に、ドライ
バーＩＣ6 の取着領域からグレーズ層2 の取着領域にか
けて、樹脂材7 が被着されている。

【００２４】前記樹脂材7 は、ドライバーＩＣ6 の電子
回路が大気中に含まれている水分等の接触により腐食さ
れるのを防止するとともに、印画に際して記録媒体を上
面で支持することにより記録媒体の走行を案内する作用
を為す。

【００２５】また前記樹脂材7 は、その上面が基板1 の
上面と略平行に形成されており、その高さはドライバー
ＩＣ6 の上面よりも高く、且つグレーズ層2 の頂部より
も低く位置させてある。

【００２６】前記樹脂材7 の上面の高さは、例えばグレ
ーズ層2 の頂部の高さが１５０μｍ〜１６０μｍ、ドラ
イバーＩＣ6 の上面の高さが７０μｍ〜１００μｍの場
合、１２０μｍ〜１４０μｍに設定され、この結果、グ
レーズ層2 の下部とドライバーＩＣ6 は樹脂材7 中に埋
設され、多数の発熱抵抗体3 を有するグレーズ層2 の頂
部のみが樹脂材上面の開口部7aより露出した形となる。

【００２７】このため、厚紙やプラスチックカードのよ
うな曲げることが困難な記録媒体に印画を行なう場合で
あっても、記録媒体をフラットな形状のまま樹脂材7 の
上面に沿って発熱抵抗体4 上まで搬送して印画を行なう
ことができ、記録媒体を発熱抵抗体3 上の保護膜表面に
良好に摺接させて、記録媒体に良好な印画を形成するこ
とが可能となる。

【００２８】しかもこの場合、ドライバーＩＣ6 を基板
1 上に取着させる工程は図３に示した従来例の場合と全
く同じであるため、サーマルヘッドの製造工程が大幅に
複雑化することはなく、サーマルヘッドの量産性は高く
維持される。

【００２９】また前記樹脂材7 はドライバーＩＣ6 の取
着領域からグレーズ層2 の取着領域にかけての広い領域
にわたって被着されているため、印画時、記録媒体を樹
脂材7 の上面に摺接させた際に印加される外力は良好に
分散され、ドライバーＩＣ6へのストレスを有効に低減
することができる。

【００３０】更に前記樹脂材7 中にアルミナやシリカ等
の無機物フィラーを５０重量％以上含有させておけば、
樹脂材7 の熱伝導性と耐熱性が向上されるため、グレー
ズ層2 やドライバーＩＣ6 の熱を外部に良好に放散し
て、サーマルヘッドの信頼性を向上させることができる
利点もある。

【００３１】尚、前記樹脂材7 の材質としては、耐磨耗
性及び耐湿性に優れたエポキシ樹脂やウレタン樹脂等を
用いるのが好ましい。

【００３２】また前記樹脂材7 は、例えばエポキシ樹脂
となる液状の前駆体を従来周知のディスペンス方式もし
くは印刷方式にて基板上面の所定領域に塗布し、これを
１４５℃〜１５０℃の温度で加熱・重合させることによ
り形成される。

【００３３】かくして上述したサーマルヘッドは、記録
媒体を樹脂材7 の上面に沿って発熱抵抗体3 上に搬送し
ながら、ドライバーＩＣ6 の駆動に伴い多数の発熱抵抗
体3を外部からの画像データに基づいて個々に選択的に
ジュール発熱させるとともに、該発熱した熱を保護膜5
を介して記録媒体に伝導させ、記録媒体に所定の印画を
形成することによってサーマルヘッドとして機能する。

【００３４】尚、本発明は上述の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の変更、改良等が可能である。

【００３５】

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、基板
の上面に、頂部に発熱抵抗体を有する断面山状のグレー
ズ層と、該グレーズ層よりも厚みの薄いドライバーＩＣ
とを取着させるとともに、該ドライバーＩＣの取着領域
から前記グレーズ層の取着領域にかけて、上面の高さが
ドライバーＩＣの上面よりも高く、且つグレーズ層の頂
部よりも低い樹脂材を被着させたことから、多数の発熱
抵抗体を有するグレーズ層の頂部付近のみが樹脂材の上
面に露出されるようになり、厚紙やプラスチックカード
のような曲げることが困難な記録媒体に印画を行なう場
合であっても、記録媒体をフラットな形状のまま樹脂材
の上面に沿って発熱抵抗体上まで搬送して印画を行なう
ことができるようになり、サーマルヘッドの製造工程を
複雑化させることなく、良好な印画を形成することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態に係るサーマルヘッドの平面図
である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図である。

【図３】従来のサーマルヘッドの断面図である。

【符号の説明】

1 ・・・基板、2 ・・・グレーズ層、3 ・・・発熱抵抗
体、6 ・・・ドライバーＩＣ、7 ・・・樹脂材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の上面に、頂部に発熱抵抗体を有する
   断面山状のグレーズ層と、該グレーズ層よりも厚みの薄
   いドライバーＩＣとを取着させるとともに、該ドライバ
   ーＩＣの取着領域から前記グレーズ層の取着領域にかけ
   て、上面の高さがドライバーＩＣの上面よりも高く、且
   つグレーズ層の頂部よりも低い樹脂材を被着させたこと
   を特徴とするサーマルヘッド。