JPH0239953A - サーマルヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
るものであシ、特に印字品質の優れたサーマルヘッドに
関する。

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ような絶縁基板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Ｔ
ａ−３ｔのような抵抗体層３．Ｎｉ、Ｃｒのような電極
層４　、　Ｓ　ｉＯ２のような耐酸化層５　、ＳｉＣの
ような耐摩耗層６をホトリソエツ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図に示したように絶縁性基板２の上の
電極層３、抵抗体層４、耐摩耗層６それぞれをペースト
の印刷焼成により形成するもので、いわゆる原模型と呼
ばれるものである。１はグレーズ層。

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ツレぞれ長所
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）が各ドツト間で均一であシ
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
１０００−５０００人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シ、
立ち下がシ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
±６％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。また薄膜プロセヌのための設
備コスト、バッチ生産など生産性、低コスト化の点から
解決するべき問題点が多い。

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ヌ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、ドツト
間の抵抗値ばらつきを少なくすることが困難である。厚
膜型サーマルヘッドでは過負荷トリミング法によってこ
の抵抗値ばらつきを±１％以下にすることが可能である
。しかしながら一つのドツトの中のミクロな電流パスに
江目するとトリミングの不均一性などが要改善点として
残されている。これらの短所は、厚膜抵抗体層の大きな
熱容量に起因するところ大であシ、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。

本発明は印字時定数、熱効率および印字品質の改善を目
的とするもので刷焼成法によるサーマルヘッドの改善に
関するものである。

課題を解決するだめの手段 金属の有機化合物を出発原料とした抵抗ペーストを、印
刷、乾燥の工程を少なくとも２回以上と、焼成の工程を
少なくとも１回以上繰シ返し得られマルヘノドである。

作　　　用 本発明によれば、ペーストの印刷焼成分解法によって厚
さが３．０μ以下の抵抗体層を得ることができ、これを
発熱体として用いたサーマルヘッドは、熱効率、印字Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ時定数、印字品質の優れたものとなる。

実施例 以下図面に従って本発明の具体的な実施例を示す。

（実施例−１） 厚さ０．８１ｍ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、ホトリソエツチングに
よって電極層全形成する。抵抗体べ一ストは、ルテニウ
ムの脂肪酸エステル（炭素数７で液体）、Ｐｂ、Ｂ、Ｓ
ｉそれぞれの脂肪酸エステル。

エチルセルロース、テルピネオールの混合組成べ一ヌト
で、これをスクリーン印刷で印刷、乾燥。

焼成し、もう−度これを繰シ返した。最後に硼硅酸鉛系
ガラヌペーストの印刷焼成により耐摩耗層を形成した。

（実施例−２） 実施例−１の抵抗体の形成において、抵抗ペーストを印
刷乾燥したものを、さらにもう−度印刷乾燥し焼成して
抵抗体を得た。

（実施例−３） 実施１１！１−１のルテニウムの有機化合物として炭素
数が２０の固体状レジネートを用いた。

（実施例−４） 実施例−１のルテニウムの脂肪酸エステルの替わりにル
テニウムの多環有機化合物を用いた。

（実施例−６） ルテニウムの多環有機化合物と実施例−１で用いたペー
ストとの混合ペーストを印刷、乾燥を２回繰り返し焼成
した。

（実施例−６） ルテニウムの固体状脂肪酸エステル（炭素数７）。

ルテニウムの液状脂肪酸エステル（炭素数２（１）。

Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂ、それぞれのアルコラード、エチルセル
ロース、テルピネオールの混合ペーストを印刷乾燥し、
もう−度印刷乾燥し焼成して抵抗体層とした。他は実施
例−１と同じ。

（実施例−７） 実施例−１と同じ抵抗体層を形成しこの抵抗体層の上に
スパッタリング法により炭化硅素膜（厚さ３μｍ）を形
成して耐摩耗層とする。

（実施例−８） 実施例１と同じ抵抗体層を形成し、この抵抗体層の上に
、Ｓｉ、Ｂ、Ｐｂそれぞれの脂肪酸エステル（炭素数１
（１）、炭化硅素粉末（平均粒径０．５μｍ）。

エチルセルロース、テルヒネオールｔｖ混１’ニー、；
＜トの印刷焼成によって耐摩耗層（厚さ２．０μｍ）ｋ
形成する。

第１表に本発明の実施例によるサーマルへラドの特性を
示す。表中の比較例−１は抵抗ペーストとして酸化テニ
ウム粉末と硼珪酸ガラスフリットとエチルセルローズと
ターピネオールとの混合ペーストを用いたもので、その
他の構成および材料は実施例−１と同じである。また比
較例−２は薄膜プロセスにより制作したサーマルヘッド
である。

第 表 ＊パルス電圧 木立上がり 木立下がり ＊熱効率 ０．１６Ｗ／ｄｏｔ　　３２ｍ５ｅＣ／ｃｙｃｌ　３Ａ
ｄｕｔｙ４工戎時の時定数 ４ｍ冠時の時定数 ０、　＝１時の入力エネルギー 発明の効果 ↓ 以上記載のように、本発明によれば従来の様なガラスフ
リットをバインダに用いないためにその厚さの非常に薄
い抵抗体層を得ることができる。

このため抵抗体層の熱容量が薄膜プロセスによるものと
同等になるため印字の時の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。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は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。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属の有機化合物を出発原料とした抵抗ペースト
   を印刷，乾燥の工程を少なくとも２回以上と、焼成の工
   程を少なくとも１回以上繰り返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。
2. （２）金属が白金族元素，金，銀，ニッケル，クロム，
   シリコン，ゲルマニウム，タンタル，アルミニウム，ジ
   ルコニウム，チタン，硼素，ビスマス，バナジウム，鉛
   ，から選ばれたものであることを特徴とする請求項１記
   載のサーマルヘッド。
3. （３）有機金属化合物が炭素数が２０までの低級脂脂酸
   のエステル，アルコラート，メルカプチド，多環式有機
   金属化合物，その他のレジネート，ロジネートの単体も
   しくはいずれかの混合物であることを特徴とする請求項
   １記載のサーマルヘッド。
4. （４）金属の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記
   載のサーマルヘッド。
5. （５）金属の有機化合物を出発原料とした抵抗ペースト
   を印刷，乾燥の工程を少なくとも２回以上と、焼成の工
   程を少なくとも１回以上繰り返して得られた厚さ３．０
   μｍ以下の発熱抵抗体層を有し、発熱抵抗体層の上に厚
   さ５．０μｍ以下の耐摩耗層を有することを特徴とする
   サーマルヘッド。
6. （６）耐摩耗層が蒸着，スパッタリング，ＣＶＤなどに
   よる炭化硅素，窒化硅素，Ｓｉ−Ｎ−Ｏ膜，炭素膜のい
   ずれかであることを特徴とする請求項６記載のサーマル
   ヘッド。
7. （７）耐摩耗層がＳｉ，Ｂ，Ｐｂなどの元素の有機化合
   物を出発原料とし、これの分解により得られたものであ
   ることを特徴とする請求項５記載のサーマルヘッド。
8. （８）耐摩耗層がＳｉ，Ｐｂ，Ｂの有機化合物，ＳｉＣ
   ，ＳｉＮ，ＴｉＣ粉末を少なくとも含む混合ペーストを
   出発原料とし、これの分解により得られたものであるこ
   とを特徴とする請求項５記載のサーマルヘッド。