JP2551752B2 - サ−マルヘツドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はサーマルヘッドの製造方法に関し，更に詳し
くは熱応答性の良好なサーマルヘッドを効率良く得るた
めの製造方法に関するものである。

（従来の技術とその問題点） ノンインパクト方式の代表である感熱記録方式は騒音
が無いなどの利点を有することから広く一般に利用され
るに至っているが，これに用いられるサーマルヘッドの
発熱部下部に位置する蓄熱体は，特に印字効率や印字品
質に多大な影響を与えるため，従来より種々の工夫が施
されている。

一般にサーマルヘッドにおける蓄熱体としては，電極
を介して抵抗体の発熱部に電力が印加されたとき，基材
側へ逃げる熱量を少なくすることで印字に必要な熱量を
効率的に確保せしめるため熱伝導率の小さなものを使用
することが好ましいと考えられるが，実際上印字の際の
熱量として必要且つ十分たらしめるためには蓄熱体の層
厚をある程度以上大きくせねばならず，逆に層厚が大き
すぎると蓄熱量が多くなることより，非通電時，即ち冷
却時の放熱量が相対的に不十分となって速やかな降温が
得られなくなり，その結果不要な印字をしてしまうこと
などからサーマルヘッドにおける蓄熱体に対しては相反
する特性を具有せしめることが望まれている。

近年このような要望に答えるべくして，サーマルヘッ
ドにおける発熱部の下部の蓄熱体を多数の気泡を有する
ガラスより構成したものが知られている。

このものは、蓄熱体として熱伝導率の小さなガラスを
用いている点と共に，蓄熱体内部には多数の孔（気泡）
が存在しているため，孔を有さないものに比べて孔の分
だけ全体としての熱伝導率は小さくなっており，またあ
る温度における蓄熱量も少くなっている。即ち蓄熱体と
して孔を有するものと孔を有さないものを外観等しくし
て形成すれば，孔を有するものは孔を有さないものより
熱伝導率が小さく，また，蓄熱量が少く，従って，電力
印加時，印字温度の確保，速やかな降温がその分だけ改
善されており，このような良好な熱応答性を有する点か
ら前記蓄熱体は有用視されている。

しかし乍ら，このようなサーマルヘッドにおける蓄熱
体を実際に得るに際しては種々の問題が付随してくるこ
とになる。

即ち，一般的に，多数の気泡を有するガラスを得る場
合は，平均粒径約10μｍ〜50μｍ程度のガラス粉のペー
スト状物を一定条件のもとで焼成し，ガラス粉内部より
の気泡発生を利用して得ることが考えられるが，これを
サーマルヘッドの蓄熱体の製造に利用するとなると，そ
の焼成時の制御に際して，例えば焼成温度を±２〜３℃
の範囲内に維持せねばならないなど，焼成条件の制御が
技術的に高度且つ困難になるという問題を生じ，また適
確な焼成条件が設定できないと，ガラス粉内部より発生
した気泡の孔径が大きくばらつく為にサーマルヘッドと
しての熱応答性にばらつきが生じ，また，異常に大きな
孔径の気泡が発生して蓄熱体の機械的強度を弱め，更に
は気泡が蓄熱体内部のみにとどまらずその表面にまで露
出し，表面が凹凸状を呈することによって印字品質に悪
影響を及ぼし，商品としての価値を有するサーマルヘッ
ドが実質的に得られないという問題を生じるものとな
る。

（問題点を解決するための手段） 本発明はこの様な事情に鑑みなされたものであり，蓄
熱体として多数の気泡を有するガラスより構成し，この
様な蓄熱体を具備してなるサーマルヘッドを効率良く得
るための製造方法について鋭意研究を重ねた結果，遂に
完成されたものである。

即ち本発明は、発熱部の下部に、ガラス粉よりなるガ
ラスペーストを印刷、焼成するによって多数の気泡を有
する蓄熱体を形成せしめてなるサーマルヘッドの製造方
法において、前記ガラス粉は、50〜90重量％の中空ガラ
ス粉と、10〜50重量％の中空でないガラス粉とよりなる
ものであることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法
を要旨とするものである。

本発明において特に重要なのは、蓄熱体を形成するガ
ラス粉が、50〜90重量％の中空ガラス粉と、10〜50重量
％の中空でないガラス粉とよりなるものである点にあ
る。

これによると，基材上にこれらガラス粉よりなるガラ
スペーストを印刷，焼成しても，中空ガラス粉の内部に
は，予め中空部としての孔径のばらつきが小さい気泡が
存在している為，焼成後の気泡の孔径は極力そのばらつ
きが軽減できると共に勿論異状に大きな孔径の気泡発生
も防止できるもので，延てはこれから熱応答性の良好な
サーマルヘッドが得られるものと思われる。またこれと
共に，そのガラスペーストの焼成時，仮に蓄熱体の表面
にまで気泡が露出することがあっても，中空でないガラ
ス粉がその表面平滑化の為の役目を果たすことにより，
印字品質に悪影響を及ぼす危惧は解消でき，更にはこれ
に起因して焼成時の気泡発生並びに表面への気泡の露出
を規制する為の種々の制御に融通性が生じ，結果的にこ
れらの理由から所期の目的が十分に達成できるものと思
われる。

本発明において、ガラス粉は、50〜90重量％の中空ガ
ラス粉と、10〜50重量％の中空でないガラス粉とよりな
るものであることが必要である。そして、中空ガラス粉
は、その平均粒径は約５〜20μｍ位が好ましく、その気
泡たる中空部の孔径は約３〜６μｍ位に設定されたもの
が好ましい。更に、中空でないガラス粉の平均粒径は約
５〜20μｍ位が好ましい。

前記せる２種のガラス粉は，例えば，エチルセルロー
ス，ニトロセルロース等をテルピネオール等の溶剤に溶
かした溶液に添加され，混練されてガラスペーストとな
るが，このガラスペーストを所定の寸法に製版されたス
クリーン印刷機により，アルミナなどよりなる基材に印
刷し，乾燥後，常法に従い使用したガラスの軟化点より
も50℃〜150℃程度高い温度で焼成すれば，所望の多数
の気泡を有するガラスよりなる蓄熱体が容易に得られ
る。

（実施例） 以下，本発明を添付図面と共に実施例により詳細に説
明する。

実施例1. 軟化点712℃，平均粒径7.8μm,中空部の孔径３〜６μ
ｍの中空ガラス粉80重量％に軟化点700℃，平均粒径10
μｍのガラス粉20重量％を混合し，これをα−テルピネ
オールにエチルセルロースを５％溶解したビヒクルに混
練し，ガラスペーストを作成した。このガラスペースト
をスクリーン印刷によりアルミナ基材１上に，巾0.5mm,
長さ10.0mm,厚さ65μの大きさで印刷を行ない,100℃で
乾燥後,780℃で15分間焼成を行ない，冷却して基材１上
に蓄熱体２を得た。この蓄熱体２上にスパッタリングに
よりSi−O₂膜，発熱抵抗体３としてTiSi₂層，電極４と
してアルミニウム合金層を順次積層し，パターニングし
た後保護膜５としてチッ素添加のシリコン層を形成し，
サーマルヘッドを得た。

（添付図面参照） 実施例２ 実施例１における中空ガラス粉を50重量％とし，また
中空でないガラス粉を50重量％とした以外は全て実施例
１と同様になしたものを実施例２とした。

比較例１ 実施例１において，ガラス粉として中空ガラス粉を使
用せず，平均粒径10μｍのガラス粉のみを用いて焼成時
間を25分間とした以外は全て実施例１と同様になしたも
のを比較例１とした。

比較例２ 実施例１において，ガラス分として中空ガラス粉のみ
を用いた以外は全て実施例１と同様になしたものを比較
例２とした。

（発明の効果） 以上実施例1,2,比較例1,2で得られた蓄熱体，および
この蓄熱体をもとにして作られたサーマルヘッドについ
て，以下の点を調べてみた。結果は表−１のとおりであ
る。

以上の説明からも判る様に，本発明によれば，多数の
気泡を有するガラスよりなる蓄熱体を得るに際し，その
もととなるガラス粉に中空ガラス粉を含有せしめたた
め，これらのガラスペースト物を基材に対して印刷，焼
成する際，高度の技術を必要としたり，或いは困難性が
伴ったりすることが無く，従って発生する気泡が蓄熱体
表面に露出することにより，その表面が凹凸状を呈し
て，後の印字品質に悪影響を及ぼしたりすることが極力
解消できるものである。

当然乍ら，この蓄熱体をもとにして得られるサーマル
ヘッドの熱応答性については，速やかな昇温，降温が保
証でき，優れたサーマルヘッドが提供できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によって得られたサーマルヘッドの一実施
例を示す要部断面図である。 １……基材、２……蓄熱体 ３……発熱抵抗体、４……電極 ５……保護膜

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱部の下部に、ガラス粉よりなるガラス
   ペーストを印刷、焼成するによって多数の気泡を有する
   蓄熱体を形成せしめてなるサーマルヘッドの製造方法に
   おいて、前記ガラス粉は、50〜90重量％の中空ガラス粉
   と、10〜50重量％の中空でないガラス粉とよりなるもの
   であることを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。