JP2591233B2 - サーマルヘッドの製造法 - Google Patents
サーマルヘッドの製造法Info
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- JP2591233B2 JP2591233B2 JP2067708A JP6770890A JP2591233B2 JP 2591233 B2 JP2591233 B2 JP 2591233B2 JP 2067708 A JP2067708 A JP 2067708A JP 6770890 A JP6770890 A JP 6770890A JP 2591233 B2 JP2591233 B2 JP 2591233B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はファクシミリ、フルカラープリンタ、ワープ
ロなどの印字装置に用いるサーマルヘッドに関するもの
であり、特に印字品質の優れたサーマルヘッドに関する
ものである。
ロなどの印字装置に用いるサーマルヘッドに関するもの
であり、特に印字品質の優れたサーマルヘッドに関する
ものである。
従来の技術 熱転写、感熱印字方式プリンタなどの印字装置に用い
られるサーマルヘッドは従来次の二つの種類のものがあ
る。第一のものは第１図に示したようにグレーズ層１を
被覆したアルミナの絶縁基板２の上に蒸着、スパッタリ
ングのような真空薄膜形成プロセスにより得たTa−Siの
ような抵抗体層５、Ni、Crのような電極層４、SiCのよ
うな耐磨耗層６をホトリソエッチング法をもちいてパタ
ーン形成したもので、いわゆる薄膜型と呼ばれるもので
ある。第二のものは第２図に示したようにグレーズ層1a
を被覆したアルミナの絶縁基板2aの上に、電極層4a、低
抗体層3a、耐磨耗層5aのそれぞれをペーストの印刷焼成
により形成するもので、いわゆる厚膜型と呼ばれるもの
である。
られるサーマルヘッドは従来次の二つの種類のものがあ
る。第一のものは第１図に示したようにグレーズ層１を
被覆したアルミナの絶縁基板２の上に蒸着、スパッタリ
ングのような真空薄膜形成プロセスにより得たTa−Siの
ような抵抗体層５、Ni、Crのような電極層４、SiCのよ
うな耐磨耗層６をホトリソエッチング法をもちいてパタ
ーン形成したもので、いわゆる薄膜型と呼ばれるもので
ある。第二のものは第２図に示したようにグレーズ層1a
を被覆したアルミナの絶縁基板2aの上に、電極層4a、低
抗体層3a、耐磨耗層5aのそれぞれをペーストの印刷焼成
により形成するもので、いわゆる厚膜型と呼ばれるもの
である。
発明が解決しようとする課題 上に述べた二つの種類のサーマルヘッドはそれぞれ長
所と短所を有する。すなわち、薄膜型サーマルヘッドは
抵抗体形状（面積、厚さなど）が各ドット間で均一であ
りその熱容量が均一であることから印字の時の紙への熱
の伝達が均一に行われる。また各抵抗体の抵抗値もある
レベルまでは均一なものが得られ、総合的に見て印字品
質の優れたサーマルヘッドである。抵抗体層の厚さが薄
く1000−5000Åであることから熱容量が小さく、パルス
印加ON,OFF時の抵抗体温度の立ち上がり、立ち下がり時
定数は優れたものになり印字発熱効率も高い。しかしな
がら従来の薄膜型では抵抗値のばらつきは±５％以下に
することは難しく、さらに優れた印字品質を望むことは
困難である。また薄膜プロセスのための設備コスト、バ
ッチ生産など生産性、低コスト化の点から解決すべき問
題点が多い。
所と短所を有する。すなわち、薄膜型サーマルヘッドは
抵抗体形状（面積、厚さなど）が各ドット間で均一であ
りその熱容量が均一であることから印字の時の紙への熱
の伝達が均一に行われる。また各抵抗体の抵抗値もある
レベルまでは均一なものが得られ、総合的に見て印字品
質の優れたサーマルヘッドである。抵抗体層の厚さが薄
く1000−5000Åであることから熱容量が小さく、パルス
印加ON,OFF時の抵抗体温度の立ち上がり、立ち下がり時
定数は優れたものになり印字発熱効率も高い。しかしな
がら従来の薄膜型では抵抗値のばらつきは±５％以下に
することは難しく、さらに優れた印字品質を望むことは
困難である。また薄膜プロセスのための設備コスト、バ
ッチ生産など生産性、低コスト化の点から解決すべき問
題点が多い。
一方、厚膜型サーマルヘッドは印刷焼成法を用いるこ
とから設備コストが低いこと、連続生産が容易なことな
ど利点が多いが、抵抗体層が酸化ルテニウム粉末などの
金属酸化物粉末とガラスフリットとの混合物から成るペ
ーストを印刷焼成して形成したものであることから抵抗
体層中の金属酸化物層の均一分散が得られにくく、ドッ
ト間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困難である。
酸化ルテニウム粉末は微細な球状粉末に対して、ガラス
フリットは、粒径が不均一な上、酸化ルテニウム粉末の
粒径よりも大きいため、抵抗体膜状での抵抗パスの分布
が不均一になり抵抗値ばらつきを大きくしていると考え
られている。したがって、発熱印字の時の時定数が大き
いこと、印字熱効率が悪いこと、印字品質が悪いことな
どの結果に至っている。
とから設備コストが低いこと、連続生産が容易なことな
ど利点が多いが、抵抗体層が酸化ルテニウム粉末などの
金属酸化物粉末とガラスフリットとの混合物から成るペ
ーストを印刷焼成して形成したものであることから抵抗
体層中の金属酸化物層の均一分散が得られにくく、ドッ
ト間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困難である。
酸化ルテニウム粉末は微細な球状粉末に対して、ガラス
フリットは、粒径が不均一な上、酸化ルテニウム粉末の
粒径よりも大きいため、抵抗体膜状での抵抗パスの分布
が不均一になり抵抗値ばらつきを大きくしていると考え
られている。したがって、発熱印字の時の時定数が大き
いこと、印字熱効率が悪いこと、印字品質が悪いことな
どの結果に至っている。
本発明は、厚膜サーマルヘッドの抵抗値ばらつきを少
なくし、印字品質および印字時定数、熱効率の改善を目
的とするものである。
なくし、印字品質および印字時定数、熱効率の改善を目
的とするものである。
課題を解決するための手段 本発明は、無機質抵抗成分とこれを結合するガラスフ
リット粉末成分を基本とし、これに有機化合物を出発原
料として焼成によりガラスマトリックスを構成する成分
を混合してなるペースト印刷焼成して発熱抵抗体層を形
成するか、または無機質抵抗成分と、これを結合するガ
ラス成分が有機化合物を出発原料として焼成によりガラ
スマトリックスを構成する成分を混合してなるペースト
を印刷焼成して発熱抵抗体層を形成したことを特徴とす
る。
リット粉末成分を基本とし、これに有機化合物を出発原
料として焼成によりガラスマトリックスを構成する成分
を混合してなるペースト印刷焼成して発熱抵抗体層を形
成するか、または無機質抵抗成分と、これを結合するガ
ラス成分が有機化合物を出発原料として焼成によりガラ
スマトリックスを構成する成分を混合してなるペースト
を印刷焼成して発熱抵抗体層を形成したことを特徴とす
る。
ガラスマトリックスを構成する有機化合物Si、Ｂ、P
b、Na、Ka、Ca、Mg、Zn、La、Alの少なくとも２種以上
からなり、また有機化合物が室温において液体状、固体
状、または両者の混合物であることを特徴とするもので
ある。
b、Na、Ka、Ca、Mg、Zn、La、Alの少なくとも２種以上
からなり、また有機化合物が室温において液体状、固体
状、または両者の混合物であることを特徴とするもので
ある。
作用 本発明によれば、無機質抵抗成分とガラスフリット粉
末成分で基本的に構成されたその空隙に、有機化合物の
熱分解により構成されたガラス成分が入り込んだ構造に
なり、物理的に抵抗体層が均一な状態となる。またガラ
スフリット粉末を用いず有機化合物の熱分解により構成
されたガラス成分は、サブミクロンのガラスマトリック
スで構成され、無機質抵抗成分の粒子を均一に結合する
ことができるため、物理的に抵抗体層が均一な状態とな
り発熱抵抗体層に電圧印加しても均一な発熱分布が得ら
れ、熱効率、印字ON,OFF時定数、印字品質の優れたもの
となる。
末成分で基本的に構成されたその空隙に、有機化合物の
熱分解により構成されたガラス成分が入り込んだ構造に
なり、物理的に抵抗体層が均一な状態となる。またガラ
スフリット粉末を用いず有機化合物の熱分解により構成
されたガラス成分は、サブミクロンのガラスマトリック
スで構成され、無機質抵抗成分の粒子を均一に結合する
ことができるため、物理的に抵抗体層が均一な状態とな
り発熱抵抗体層に電圧印加しても均一な発熱分布が得ら
れ、熱効率、印字ON,OFF時定数、印字品質の優れたもの
となる。
実施例 以下、本発明の具体的な実施例を示す。
（実施例１） 厚さ0.8mmとグレーズアルミナ基板の上に金の有機金
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングによ
って電極層を形成する。発熱抵抗体層は、無機質抵抗成
分として酸化ルテニウム粉末、ほう珪酸系ガラスフリッ
ト、有機化合物としてSi、Pb、Ｂからなる液状脂肪酸エ
ステルと、このほかエチルセルロース、テルピネオール
を混合しペースト状にし、これをスクリーン印刷で印刷
し、乾燥、焼成した。最後に硼珪酸鉛系ガラスペースト
の印刷焼成により耐磨耗層を形成した。
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングによ
って電極層を形成する。発熱抵抗体層は、無機質抵抗成
分として酸化ルテニウム粉末、ほう珪酸系ガラスフリッ
ト、有機化合物としてSi、Pb、Ｂからなる液状脂肪酸エ
ステルと、このほかエチルセルロース、テルピネオール
を混合しペースト状にし、これをスクリーン印刷で印刷
し、乾燥、焼成した。最後に硼珪酸鉛系ガラスペースト
の印刷焼成により耐磨耗層を形成した。
（実施例２） 厚さ0.8mmのグレーズアルミナ基板の上に金の有機金
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングによ
って電極層を形成する。発熱抵抗体層は、無機質抵抗成
分として酸化ルテニウム粉末、ガラスマトリックスを構
成する有機化合物がSi、Pb、Ｂからなる液状脂肪酸エス
テルと、このほかエチルセルロース、テルピネオールを
混合しペースト状にし、これをスクリーン印刷で印刷
し、乾燥、焼成した。最後に硼珪酸鉛系ガラスペースト
の印刷焼成により耐磨耗層を形成した。
属化合物ペーストの印刷焼成、ホトリソエッチングによ
って電極層を形成する。発熱抵抗体層は、無機質抵抗成
分として酸化ルテニウム粉末、ガラスマトリックスを構
成する有機化合物がSi、Pb、Ｂからなる液状脂肪酸エス
テルと、このほかエチルセルロース、テルピネオールを
混合しペースト状にし、これをスクリーン印刷で印刷
し、乾燥、焼成した。最後に硼珪酸鉛系ガラスペースト
の印刷焼成により耐磨耗層を形成した。
（実施例３） 実施例１の発熱抵抗体層で、有機化合物を固体状脂肪
酸エステルを用い、その他同じ条件で発熱抵抗体層を得
た。
酸エステルを用い、その他同じ条件で発熱抵抗体層を得
た。
（実施例４） 実施例１の発熱抵抗体層で、有機化合物の成分として
Si、Ｂ、Zn、La、Alの固体状レジネートを用いた。
Si、Ｂ、Zn、La、Alの固体状レジネートを用いた。
（実施例５） 実施例１の発熱抵抗体層で、有機化合物の成分として
Si、Ｂ、Ka、Ca、Mgの液体状レジネートを用いた。
Si、Ｂ、Ka、Ca、Mgの液体状レジネートを用いた。
本発明の実施例によるサーマルヘッドと、従来の酸化
ルテニウム粉末と硼珪酸ガラスフリットを用いたサーマ
ルヘッドの特性を比較した結果を下表に示す。
ルテニウム粉末と硼珪酸ガラスフリットを用いたサーマ
ルヘッドの特性を比較した結果を下表に示す。
ばらつきは抵抗値のばらつきを示し、印字品質は印字
したときの品質で○、△、×で現した。また熱効率は同
一電力を加えたときの印字濃度を測定した。信頼性は恒
温恒湿試験、パルス寿命試験の結果を○、△、×で表わ
した。
したときの品質で○、△、×で現した。また熱効率は同
一電力を加えたときの印字濃度を測定した。信頼性は恒
温恒湿試験、パルス寿命試験の結果を○、△、×で表わ
した。
上記の結果により、従来のサーマルヘッドよりも本発
明の実施例のサーマルヘッドのほうが抵抗値ばらつきが
少なく、印字品質、印字熱効率、信頼性で優れた特性を
示し、また印字の時のON,OFF時定数においても優れた特
性を示すことが判った。また実施例３〜５のものを実施
例２でも行ったが実施例２とほぼ同等の結果が得られ
た。
明の実施例のサーマルヘッドのほうが抵抗値ばらつきが
少なく、印字品質、印字熱効率、信頼性で優れた特性を
示し、また印字の時のON,OFF時定数においても優れた特
性を示すことが判った。また実施例３〜５のものを実施
例２でも行ったが実施例２とほぼ同等の結果が得られ
た。
発明の効果 以上のように、本発明は、無機質抵抗成分とガラスフ
リット粉末で基本的に構成されたその空隙に、有機化合
物を出発原料として焼成によりガラスマトリックスがサ
ブミクロンオーダーのガラス成分で入り込んだ構造にな
り、物理的に抵抗体層が均一な状態となり、さらに無機
質抵抗成分とこれを結合するガラス成分が有機化合物を
出発原料として焼成によりガラスマトリックスを構成す
る成分とからなる抵抗体層は、無機質抵抗成分の粒子を
均一に結合することができまたその膜は２〜５μｍと薄
いため、発熱分布を均一にすることができ、印字の時の
ON,OFF時定数、印字熱効率、印字品質、いずれの点でも
優れた特性を有するサーマルヘッドが低コストで連続的
に生産できる。
リット粉末で基本的に構成されたその空隙に、有機化合
物を出発原料として焼成によりガラスマトリックスがサ
ブミクロンオーダーのガラス成分で入り込んだ構造にな
り、物理的に抵抗体層が均一な状態となり、さらに無機
質抵抗成分とこれを結合するガラス成分が有機化合物を
出発原料として焼成によりガラスマトリックスを構成す
る成分とからなる抵抗体層は、無機質抵抗成分の粒子を
均一に結合することができまたその膜は２〜５μｍと薄
いため、発熱分布を均一にすることができ、印字の時の
ON,OFF時定数、印字熱効率、印字品質、いずれの点でも
優れた特性を有するサーマルヘッドが低コストで連続的
に生産できる。
第１図および第２図は各々従来の薄膜型および厚膜型サ
ーマルヘッドの代表的な構成図である。
ーマルヘッドの代表的な構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 章良 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−243361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−124501（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152074（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−9640（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】酸化ルテニウム粉末、これを結合するガラ
スフリット粉末、有機化合物を出発原料として焼成によ
りガラスマトリクスを構成する成分を混合してペースト
とし、前記ペーストを印刷焼成して発熱抵抗体層を形成
したことを特徴とするサーマルヘッドの製造方法。 - 【請求項２】酸化ルテニウム粉末と有機化合物を出発原
料として焼成によりガラスマトリクスを構成する成分を
混合してペーストとし、前記ペーストを印刷焼成して発
熱抵抗体層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。 - 【請求項３】ガラスマトリックスを構成する有機化合物
がSi、Ｂ、Pb、Na、Ka、Ca、Mg、Zn、La、Alの少なくと
も２種以上からなることを特徴とする請求項１または２
記載のサーマルヘッドの製造法。 - 【請求項４】有機化合物が室温において液体状、固体
状、または両者の混合物であることを特徴とする請求項
１または２記載のサーマルヘッドの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067708A JP2591233B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | サーマルヘッドの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2067708A JP2591233B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | サーマルヘッドの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03266652A JPH03266652A (ja) | 1991-11-27 |
| JP2591233B2 true JP2591233B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=13352729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2067708A Expired - Fee Related JP2591233B2 (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | サーマルヘッドの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591233B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6494566B1 (en) * | 1997-01-31 | 2002-12-17 | Kyocera Corporation | Head member having ultrafine grooves and a method of manufacture thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2507118B2 (ja) * | 1990-02-21 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | サ―マルヘッドの製造法 |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP2067708A patent/JP2591233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03266652A (ja) | 1991-11-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |