JP2003159831A - サーマルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】発熱抵抗体の幅を小さく形成しても印字品質が
低下することなく、且つ高解像度化が可能となる厚膜型
のサーマルヘッドを提供する。 【構成】絶縁基板上に主走査方向に直線状に形成される
発熱抵抗体を、リード導体パターンに接続される第１の
発熱抵抗体（下部発熱抵抗体）と、この第１の発熱抵抗
体上に凸状に形成されるとともに、この第１の発熱抵抗
体よりも幅が狭く形成される第２の発熱抵抗体（上部発
熱抵抗体）とにより構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、厚膜型のサーマル
ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はこの種のサーマルヘッドの構成を
示す平面図ならびに断面図であり、アルミナ等のセラミ
ックにより形成されるサーマルヘッド基板１と、ガラス
等の断熱材がこのサーマルヘッド基板１上全体に形成さ
れる断熱層としてのアンダーグレーズ層２、発熱抵抗素
子を個別に通電するために櫛歯状に配列されたリード導
体パターン３、このリード導体パターン３上に基板の長
手方向（主走査方向）に直線状に延設される発熱抵抗体
４、発熱抵抗体４を覆うよう形成される保護層５により
構成されている。図において、矢印Ｘで示す方向は発熱
抵抗体４が延設される方向（主走査方向）であり、リー
ド導体パターン３の各リード導体（電極）はこの主走査
方向と直交するＹ方向（副走査方向）に延設されてい
る。また、リード導体パターン３は、図示しない電源に
接続される電源側リード導体と、スイッチング回路であ
る駆動ＩＣ６に接続される接地側リード導体が、主走査
方向に交互に形成され、駆動ＩＣ６により接地側リード
導体を選択的に接地することにより、電源側リード導体
と囲まれた発熱抵抗体部分（発熱抵抗素子）を発熱駆動
するよう構成されている。このサーマルヘッドの製造方
法としては、ペースト状のガラス材をセラミック基板１
上に均一に塗布し、これを焼成してアンダーグレーズ層
２を形成する。次に金の膜を一様に印刷により形成して
焼成し、この形成した金膜上にレジストを一様に塗布
し、形成すべき電極パターンの形状を有するフォトマス
クを重ね合わせて紫外線により露光する。この後、フォ
トマスクを取り除いて現像溶液により現像し、エッチン
グ液（金の場合はヨウ素ヨウ化カリウム溶液など）によ
り金膜の不要部分を除去して、リード導体３の電極パタ
ーンを形成する。この後、剥離液を用いてレジストを除
去（溶解）して、電極パターン３の形成が行われる。こ
の形成された導体パターン３上に、酸化ルテニウム，ガ
ラスおよび溶剤とからなるペーストを、スクリーン印刷
法或いはディスペンサを用いてセラミック基板１の長手
方向に延設するよう直線状に塗布し、これを乾燥させた
後焼成して発熱抵抗体４が形成される。更に、この発熱
抵抗体４および電極パターン３を覆うように、ガラスペ
ーストを塗布して保護層５を形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この厚膜型サーマルヘ
ッドにおいて解像度を向上させる場合、リード導体パタ
ーン３の各リード導体の幅とその間隔を小さく形成する
ことが考えられるが、これに応じて発熱抵抗体４の幅を
小さく形成すると、各発熱抵抗素子の抵抗値についてバ
ラツキが生じて各ドット毎に発熱量が異なることとな
り、印字結果に濃淡が発生するといった不具合が生じて
いた。これは、互いに隣り合うリード導体の間隔および
発熱抵抗体の幅が小さくなることにより、単位発熱抵抗
素子における抵抗体の体積が小さくなり、その成分比に
より抵抗値にバラツキが生じるものである。即ち、上述
の通り発熱抵抗体は酸化ルテニウム，ガラス等の混合物
よりなるので、粒子の大きいガラスが多く含まれる発熱
抵抗素子においては抵抗値が高くなり、逆に少ない場合
は抵抗値が低くなることとなる。この発熱抵抗素子の抵
抗値のバラツキを防ぐために、発熱抵抗体を安定した発
熱が得られるのに十分な幅に形成した場合、図５に示さ
れるように、発熱抵抗領域の形状が副走査方向に縦長と
なってしまい、印字品質が低下するという問題が生じて
いた。

【０００４】本発明はこれら不具合を解決するためにな
されたもので、印字品質を低下させることなく高解像度
化が可能となるサーマルヘッドを提供することを目的と
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のサーマルヘッドにおいては、絶縁基板上に
主走査方向に直線状に形成される発熱抵抗体を、リード
導体パターンに接続する第１の発熱抵抗体と、この第１
の発熱抵抗体上に形成され且つ第１の発熱抵抗体よりも
幅が狭く形成される第２の発熱抵抗体とにより構成し
た。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明のサ
ーマルヘッドを詳細に説明する。図１乃至図３は本発明
のサーマルヘッドを示す図であり、図中上述のサーマル
ヘッドと同等な構成については同一符号が付与されてい
る。図１は本発明のサーマルヘッドの主要部を示す平面
図および断面図であり、本発明のサーマルヘッドにおい
ては、発熱抵抗体４を、安定的に発熱しうる幅を有する
下部抵抗体（第１の発熱抵抗体）４１と、この下部抵抗
体４１上に形成される上部抵抗体（第２の発熱抵抗体）
４２とにより形成される点を特徴としている。図１下図
に示されるように、本発明のサーマルヘッドの下部抵抗
体４１は、副走査方向（Ｙ方向）に所定の幅を有して設
けられており、この下部抵抗体４１の幅は、発熱抵抗素
子が安定して発熱するのに十分な幅、即ち、互いに隣り
合うリード導体間部分における発熱抵抗体の体積が、付
与する電圧或いは電流により発熱するのに十分となるよ
うに、所定の幅をもって形成されている。一方、上部抵
抗体４２は、下部抵抗体４１上に凸状に形成され、更に
解像度に応じてその副走査方向の幅が小さく形成されて
いる。このように構成された本発明のサーマルヘッドに
おいては、接地側リード導体を接地して電圧を付与する
と、この接地した接地側リード導体と電源側リード導体
間の下部抵抗体部分（図１上図における斜線で示す部
分）が発熱する。この時、下部抵抗体４１は副走査方向
に十分な幅を有して形成されているので安定して発熱す
ることができ、この下部発熱抵抗体４１で発生した熱は
上部発熱抵抗体４２に集中することとなる（同図網掛け
で示す部分）。即ち、上部発熱抵抗体４２は、下部発熱
抵抗体４１上に凸状に形成されているので、記録媒体に
対してはこの上部発熱抵抗体４２に発生する熱が付与さ
れることとなる。従って、上部発熱抵抗体４２の副走査
方向の幅、並びに電源側リード導体と接地側リード導体
の距離を小さく形成して解像度を向上させた場合であっ
ても、発熱領域の外形が副走査方向に縦長形状となるこ
となく真円に近い形状が得られることにより、印字ドッ
トも真円形状に形成される。

【０００７】本発明のサーマルヘッドの製造方法として
は、アンダーグレーズ層２が形成されたセラミック基板
１上に、上述の従来のサーマルヘッドと同様に、金膜形
成・焼成，レジスト塗布，マスキング・露光・現像，エ
ッチング，剥離といった工程を行い、リード導体パター
ン３が形成される。次に、このリード導体パターン３と
接続するように、下部発熱抵抗体４１をセラミック基板
１の主走査方向に直線状に形成する。この下部発熱抵抗
体４１の形成も、従来と同様に、酸化ルテニウム，ガラ
スおよび溶剤とからなるペーストをスクリーン印刷法或
いはディスペンサを用いて、リード導体パターン３上に
塗布して行われる。本発明のサーマルヘッドにおいて
は、この形成した下部発熱抵抗体４１を乾燥・固化した
後、或いは焼成して固化した後に、下部発熱抵抗体４１
上に上部発熱抵抗体４２を形成する。この上部発熱抵抗
体４２の形成も、酸化ルテニウム，ガラスおよび溶剤と
からなるペーストをスクリーン印刷法或いはディスペン
サを用いて、下部発熱抵抗体４１上に塗布して行われ
る。形成した上部発熱抵抗体４２を乾燥させた後これを
焼成し、ガラスペーストを塗布することにより保護層５
が形成される。

【０００８】図２は本発明の第２実施例を示す図であ
り、下部発熱抵抗体４１上でリード導体パターン３が接
続するよう形成されている点で上述の第１実施例と相違
している。この第２実施例のサーマルヘッドの製造方法
としては、先ずアンダーグレーズ層２が形成されたセラ
ミック基板１上に、スクリーン印刷法或いはディスペン
サを用いて下部発熱抵抗体４１を主走査方向に直線状に
形成し、これを乾燥させた後焼成する。次に、下部発熱
抵抗体４１が形成されたセラミック基板１上に、金膜形
成・焼成，レジスト塗布，マスキング・露光・現像，エ
ッチング，剥離といった工程を行うことにより、下部発
熱抵抗体４１上にリード導体パターン３が接続するよう
これを形成する。この下部発熱抵抗体４１およびリード
導体パターン３の上から、酸化ルテニウム，ガラスおよ
び溶剤とからなるペーストをスクリーン印刷法或いはデ
ィスペンサを用いて塗布して、上部発熱抵抗体４２を形
成する。この上部発熱抵抗体４２を乾燥させた後これを
焼成し、ガラスペーストを塗布することにより保護層５
が形成される。

【０００９】この第２実施例のサーマルヘッドにおいて
は、上部発熱抵抗体４２にリード導体パターン３が直接
接続されるので、電源からの電圧（或いは電流）が直接
付与されて発熱することとなり、印字効率を向上させる
ことができるという効果を奏する。

【００１０】図３は本発明の第３実施例を示す図であ
り、セラミック基板１上に下部発熱抵抗体４１を形成し
ている点で上述の第２実施例と相違している。すなわ
ち、この第３実施例のサーマルヘッドにおいては、セラ
ミック基板１上にスクリーン印刷法或いはディスペンサ
を用いて下部発熱抵抗体４１を主走査方向に直線状に形
成し、この下部発熱抵抗体４１が形成されたセラミック
基板１上に、金膜形成・焼成，レジスト塗布，マスキン
グ・露光・現像，エッチング，剥離といった工程を行う
ことにより、リード導体パターン３を下部発熱抵抗体４
１上に形成し、さらにこの下部発熱抵抗体４１およびリ
ード導体パターン３の上から、酸化ルテニウム，ガラス
および溶剤とからなるペーストをスクリーン印刷法或い
はディスペンサを用いて塗布することにより上部発熱抵
抗体４２を形成し、ガラスペーストを塗布して保護層５
を形成するよう構成される。

【００１１】この第３実施例のサーマルヘッドにおいて
は、上部発熱抵抗体４２にリード導体パターン３が直接
接続されるので、電源からの電圧（或いは電流）が直接
付与されて発熱するとともに、下部発熱抵抗体４１を発
熱させることにより発熱駆動すべき上部発熱抵抗体４２
の放熱を抑えて発熱効率を向上させるとともに、断熱層
２を省略することにより、アンダーグレーズ層２を形成
する工程を省いて生産工程を簡素化するとともに、アン
ダーグレーズ層２の原材料が不要となるので、生産コス
トを抑えることができるという効果を奏する。

【発明の効果】以上詳述したとおり、本発明のサーマル
ヘッドにおいては、絶縁基板上に主走査方向に直線状に
形成される発熱抵抗体を、リード導体パターンに接続す
る第１の発熱抵抗体と、この第１の発熱抵抗体上に形成
され且つ第１の発熱抵抗体よりも幅が狭く形成される第
２の発熱抵抗体とにより構成したので、印字品質を低下
させることなく解像度化向上させることができるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のサーマルヘッドの第１実施例を示す図
である。

【図２】本発明のサーマルヘッドの第２実施例を示す図
である。

【図３】本発明のサーマルヘッドの第２実施例を示す図
である。

【図４】従来のサーマルヘッドの構成を示す図である。

【図５】従来のサーマルヘッドの構成を示す図である。

【符号の説明】

１ サーマルヘッド基板 ２ アンダーグレーズ層 ３ リード導体パターン（電極） ４ 発熱抵抗体 ５ 保護層 ６ 駆動ＩＣ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に主走査方向に直線状に形成さ
   れる発熱抵抗体と、この発熱抵抗体に接続されるよう副
   走査方向に延設されるリード導体が主走査方向に複数配
   列されるよう形成されたリード導体パターンとを有する
   サーマルヘッドにおいて、 上記発熱抵抗体は、上記リード導体パターンに接続する
   第１の発熱抵抗体と、当該第１の発熱抵抗体上に形成さ
   れ且つ第１の発熱抵抗体よりも幅が狭く形成される第２
   の発熱抵抗体とからなることを特徴とするサーマルヘッ
   ド。
2. 【請求項２】副走査方向に延設されるリード導体を絶縁
   基板上に主走査方向に複数配列して形成し、このリード
   導体に接続する第１の発熱抵抗体を主走査方向に直線状
   に形成し、この形成された第１の発熱抵抗体よりも幅が
   狭い第２の発熱抵抗体を第１の発熱抵抗体上に形成する
   ことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。
3. 【請求項３】絶縁基板上に第１の発熱抵抗体を主走査方
   向に直線状に形成し、副走査方向に延設されるリード導
   体をこの第１の発熱抵抗体に接続されるように且つ主走
   査方向に複数配列するよう形成し、上記第１の発熱抵抗
   体上にこの第１の発熱抵抗体よりも幅が狭い第２の発熱
   抵抗体を形成したことを特徴とするサーマルヘッドの製
   造方法。