JP2718243B2 - サーマルヘツドとサーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ファクシミリやプリンタに使用するサー
マルヘッドとその製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

第８図は、例えば特開昭56−30887号公報に示された
従来のサーマルヘッドの断面図であり、図において、
（１）は絶縁基板、（２）は絶縁基板（１）上に形成さ
れたグレーズ層、（３）はグレーズ層（２）上に形成さ
れた電極、（４）は発熱抵抗体、（６）は保護膜で電極
（３）や発熱抵抗体（４）を保護する。

次に構成動作について説明する。絶縁基板（１）上の
指定域にグレーズ層（２）をグレーズ用ガラス材（ガラ
スペースト）を用いてスクリーン印刷法等により印刷，
焼成する。このグレーズ層（２）上の発熱抵抗体（４）
は、電極（３）と交差するように抵抗ベーストを用いス
クリーン印刷等によって印刷，焼成される。そして印刷
等により形成された保護膜（６）により、上記電極
（３）および発熱抵抗体（４）が保護されている。

電極（３）に電流を流すと、発熱抵抗体（４）が発熱
する。この熱によって発色する感熱紙（図示せず）、あ
るいは溶融，昇華するインクを塗布されたフイルムがプ
ラテン等（図示せず）によりおしつけられて記録する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のサーマルヘッドは以上のように構成されてい
る。つまり発熱抵抗体（４）とプラテンとが保護膜
（６）を介して直接接触し、 （１） 発熱抵抗体（４）の発熱を感熱紙に直接伝達す
る。

（２） プラテンのおしつけおよび回転により、感熱紙
との間に摩擦力を発生させ感熱紙が搬送される。

という印刷と搬送の２機能を兼ねている。従って次のよ
うな問題点があった。

（１） 感熱紙に含まれている発色剤が発熱抵抗体
（５）の熱で溶融し、冷えて硬化するとき大きな摩擦抵
抗値を示し、そのため感熱紙が保護膜（６）に密着しや
すく、搬送抵抗の増加をもたらす。

（２） 上記密着現象は、印刷個所の有無によって搬送
むらを生じ、また感熱紙のはくり時の騒音発生源とな
る。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので搬送むらや騒音を軽減するサーマルヘッドを
得ることを目的とし、さらに、その目的が簡単な製造方
法の改良によって得られようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この第１の発明に係るサーマルヘッドは、基板上に形
成されたグレーズ層と、上記グレーズ層の上に設けられ
た発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体の近傍に配置されたバ
ンクとを備えたサーマルヘッドにおいて、上記発熱抵抗
体の近傍に上記発熱抵抗体よりも高くバンクを設けて、
感熱紙と上記発熱抵抗体との間に間隙を形成し、この間
隙を介して上記発熱抵抗体が上記感熱紙を加熱するもの
である。

第２の発明に係るサーマルヘッドの製造方法は、基板
上にグレーズ層を形成する工程と、発熱抵抗体と感熱紙
との間に間隙を形成させ、この間隙を介して上記発熱抵
抗体が上記感熱紙を加熱するよう、上記グレーズ層に、
上記発熱抵抗体を載置するための発熱抵抗体グレーズ層
と、この発熱抵抗体グレーズ層の近傍に上記発熱抵抗体
よりも高いバンク部グレーズ層とを形成する工程とを備
えたものである。

〔作用〕

この第1,第２の発明におけるサーマルヘッドは、バン
クとプラテンが直接接触し、感熱紙はバンクにおしつけ
られることによって搬送され、また感熱紙は発熱抵抗体
と微少隙間を介して加熱される。また第２の発明におい
て上記のサーマルヘッドを精度よく製造することができ
る。

〔発明の実施例〕

以下、この第１の発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において（１）は絶縁基板、（２）はグレー
ズ層、（３）は電極、（４）は発熱抵抗体、（５）は発
熱抵抗体（４）の両側にＸおよびＹ寸法分離して設置さ
れたバンク、（６）は保護膜であり上記電極（３），発
熱抵抗体（４），バンク（５）の上をほぼ均等の厚さで
保護している。なお、発熱抵抗体（４）上およびバンク
（５）上の保護膜をそれぞれ（6a），（6b）とする。そ
して、上記保護膜（6b）を含むバンク（５）り高さＨ
は、上記発熱抵抗体（４）の保護膜（6a）を含む高さよ
りΔＨだけ高くしてある。

次に動作、作用について説明する。バンク（５）は絶
縁基板（１）上に設けられたグレーズ層（２），電極
（３）の上に、バンクガラス材を用い発熱抵抗体（４）
の両側に所定のパターンで印刷法等により設けられてい
る。第１図におけるバンク（５）の高さＨは、バンクガ
ラス材に含まれているレジン量によって制御される。第
２図にバンクガラス材に含まれるレジン量とバンク高さ
Ｈとの関係を示す。

第３図は、第１図で示したものに、プラテン（８）で
感熱紙（７）をおしつけて印刷している状態を示す図
で、感熱紙（７）と発熱抵抗体（４）上の保護膜（6a）
とに微少隙間Ｓがあり、この微少隙間Ｓを介して感熱紙
（７）が加熱される。

また、プラテン（８）により感熱紙（７）は、バンク
（５）上の保護膜（6b）におしつけられこの個所で発生
するプラテン（８）と保護膜（6b）との摩擦力により感
熱紙（７）が搬送される。

第１表は第１図，第３図で示したX,YおよびΔＨ寸法
と、サーマルヘッドの駆動時に発生する騒音との相関を
示したものである。

このデータから次のことがわかる。

（１） X,Yが1.5mmでは、ΔＨが増加するにつれ騒音低
減効果が出てきているが、絶対値は大きい。

（２） X,Yが1.0mm以下では、絶対値の減少と共に、Δ
Ｈの増加に伴い騒音低減効果が著しい。

（３） Ｘ＝0.5mm,Y＝1.5mmの場合、すなわち片側のバ
ンクとみなせる場合についても効果がある。

以上から、第３図に示した発熱抵抗体（４）の発生熱
は、保護膜（6a）を通り微少隙間（Ｓ）を介して感熱紙
を加熱しているため、感熱紙（７）と保護膜（6a）との
密着現象が発生しにくく、それがため騒音が低減してい
ることがわかる。

また、密着現象が発生しにくいため、搬送むらもな
い。

なお、上記実施例では、絶縁基板（１）にグレーズ層
（２）が連続して設けてあるものを示したが、第４図に
示すようにグレーズ層をアンダグレーズ層（2a）と部分
グレーズ層（2b）に分けてアンダグレーズ層（2a）をバ
ンクとしたものでもよい。

なお、この第４図では発熱抵抗体（４）は部分グレー
ズ層（2b）の上に設けてあり、電極は図示を省略してい
る。

第４図に示す実施例において、アンダグレーズ層（2
a）の後述するメニスカス（Ｍ）の高さは部分グレーズ
層（2b）上の発熱抵抗体（４）を含む高さより高く、そ
の差ΔＨが設けてある。

アンダグレーズ層（2a）の長さl₁,l₃は、部分グレー
ズ層（2b）のl₂に比較して充分大きく設定し、同時焼成
したとき、グレーズガラス材の組成によってはグレーズ
層（2a）のエッジ部形状が表面張力のために盛り上が
る。第２表にグレーズガラス材の組成を示す。

グレーズ組成がＡの場合、エッジ部の盛り上がり
（Ｍ）（メニスカスと呼ぶ）は大きく発生し、Ｂの場合
は顕著でない。このメニスカス（Ｍ）は発熱抵抗体
（５）の両側に分離配置されて、バンク（５）に相当す
る。メニスカス（Ｍ）は、グレーズガラス材組成の選択
と、l₁,l₃の寸法および焼成温度条件等によって、部分
グレーズ層（2b）との高さの差ΔＨを所望の値に得るこ
とができる。

また、アンダグレーズ層（2a）のメニスカス（Ｍ）と
部分グレーズ層（2b）との距離X,Yも印刷法等によって
所定通り得られ、このようにしてX,YおよびΔＨの寸法
は、第１表に示したものと同じものを得ることができ、
先の第一の実施例と同様に騒音を低減する効果がある。

なお、上記第４図に示した実施例では、絶縁基板上に
アンダグレーズ層（2a）および部分グレーズ層（2b）を
形成したが、第５図に示すように、両グレーズ層（2
a），（2a）と（2b）との間にコーティング剤（７）を
塗布し、絶縁基板（１）を存在する表面のピンホールを
目止めし、図示しない電極の断線を防止し、パターン切
れのない高性能のサーマルヘッドを得ることができる。

次に第２の発明の一実施例を図について説明する。第
６図はサーマルヘッドの断面図で、（１）は絶縁基板、
（21）は絶縁基板（１）上に形成されたグレーズ層で
（21a）は発熱抵抗体部グレーズ層（21b）はバンク部グ
レーズ層であり、両グレーズ層は連続的に形成されてお
り、保護膜（6b）を含むグレーズ層（21b）の高さは、
発熱抵抗体（41）および保護膜（6a）を含む高さよりΔ
Ｈ分高い。（41）は発熱抵抗体グレーズ層（21a）上に
形成された発熱抵抗体、（６）は保護膜で電極（３）や
発熱抵抗体（41）を保護する。尚（6a）（6b）は夫々発
熱抵抗体部、グレーズ部の保護膜を示す。第７図は上記
第６図のサーマルヘッドを製造フローを示し、（Ａ）は
絶縁基板（１）上の指定域にグレーズ層（21）をスクリ
ーン印刷等で印刷，焼成する。（Ｂ）はフォトレジスト
（81）をディップコータ等で塗布し、（Ｃ）にて露光フ
イルム（91）を使用し露光，現像を行い、（Ｄ）にてフ
ッ酸溶液等にてエッチングを行う。このとき、次工程
（Ｅ）に示すグレーズ層（21a）と（21b）との距離Ｘと
Ｙは各々1.5mm以下の値とすることは、上記第１の発明
で説明したのと同様の目的，作用，効果を有する。工程
（Ｅ）はバンク部グレーズ層（21b）を発熱抵抗体部グ
レーズ層（21a）よりΔH₁だけ高くするために、発熱抵
抗体部グレーズ層（21a）上面のみをΔH₁量分だけエッ
チングする。この高さの差ΔH₁は、工程（Ｇ）に示す示
す発熱抵抗体（41）の厚さ分を含めている。つまりフロ
ー図では図示しない保護膜（６）を塗布後、第６図に示
すグレーズ層（21b）と（21a）との高さの差がΔＨが所
望値となるようエッチング量ΔH₁を定めている。

次にエッチング後のグレーズ層（21）の形状が凸形で
あるので、補正するため再度焼成を工程（Ｆ、）にて行
い、山形とする。

次に工程（Ｇ）では通常のプロセスにて電極（３）や
発熱抵抗体（41）を成膜する。

この発熱抵抗体（41）は、例えばRu−Si−Biを主成分
とするメタルオーガニック抵抗ペーストで印刷焼成し、
その厚さは0.5μｍである。

なお、発熱抵抗体（41）の材質は通常の焼結形の厚膜
抵抗ペーストを使用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように第１の発明によれば、基板上に形成され
たグレーズ層と、上記グレーズ層の上に設けられた発熱
抵抗体と、上記発熱抵抗体の近傍に配置されたバンクと
を備えたサーマルヘッドにおいて、上記発熱抵抗体の近
傍に上記発熱抵抗体よりも高くバンクを設けて、感熱紙
と上記発熱抵抗体との間に間隙を形成し、この間隙を介
して上記発熱抵抗体が上記感熱紙を加熱するため、感熱
紙の搬送むらの少ない、騒音を低減したサーマルヘッド
が得られる効果がある。

第２の発明によれば、基板上にグレーズ層を形成する
工程と、発熱抵抗体と感熱紙との間に間隙を形成させ、
この間隙を介して上記発熱抵抗体が上記感熱紙を加熱す
るよう、上記グレーズ層に、上記発熱抵抗体を載置する
ための発熱抵抗体グレーズ層と、この発熱抵抗体グレー
ズ層の近傍に上記発熱抵抗体よりも高いバンク部グレー
ズ層とを形成する工程とを備えたため、上記グレーズ層
を同一工程で形成することができ、精度のよい、そして
感熱紙の搬送むらのない騒音を低減したサーマルヘッド
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例によるサーマルヘッドの
グレーズ部の断面図、第２図はレジン量とバンク高さの
関係図、第３図はサーマルヘッドの印刷状態を示す図、
第４図，第５図は第１の発明の他の実施例を示す断面
図、第６図は第２の発明の一実施例によるサーマルヘッ
ドの断面図，第７図はその製造フロー図，第８図は従来
のサーマルヘッドの断面図である。図において、（１）
は絶縁基板、（２）（21）はグレーズ層、（2a）はアン
ダグレーズ層、（2b）は部分グレーズ層、（３）は電
極、（４）（41）は発熱抵抗体、（５）はバンク、（6
a），（6b）は保護膜、（Ｍ）はメニスカス、（21a）は
発熱抵抗体部グレーズ層、（21b）はバンク部グレーズ
層である。 なお図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成されたグレーズ層と、上記グ
   レーズ層の上に設けられた発熱抵抗体と、上記発熱抵抗
   体の近傍に配置されたバンクとを備えたサーマルヘッド
   において、上記発熱抵抗体の近傍に上記発熱抵抗体より
   も高くバンクを設けて、感熱紙と上記発熱抵抗体との間
   に間隙を形成し、この間隙を介して上記発熱抵抗体が上
   記感熱紙を加熱することを特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】基板上にグレーズ層を形成する工程と、発
   熱抵抗体と感熱紙との間に間隙を形成させ、この間隙を
   介して上記発熱抵抗体が上記感熱紙を加熱するよう、上
   記グレーズ層に、上記発熱抵抗体を載置するための発熱
   抵抗体グレーズ層と、この発熱抵抗体グレーズ層の近傍
   に上記発熱抵抗体よりも高いバンク部グレーズ層とを形
   成する工程とを備えたことを特徴とするサーマルヘッド
   の製造方法。