JPH034032B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、この感熱記録方式に用いるサーマル
ヘツドの製造方法に関する。

従来例の構成とその問題点 感熱記録方式は、保守が容易で、しかも装置の
小型化が図れることから、フアクシミリを初め多
くの端末用プリンタとして利用されている。更
に、近年、感熱転写記録方式の開発がなされ、多
色記録あるいはフルカラー記録も可能となり、新
しい記録機器としての展開もなされている。

第１図は、従来の感熱転写記録に用いられてい
るサーマルヘツドと記録紙との関係を示す。

第１図において、１ａは受像紙、１ｂは転写
紙、２は紙送りローラ、３はサーマルヘツドであ
り、サーマルヘツド３は発熱体基板３ａに発熱体
列３ｂを列状に形成している。発熱体３ｂの両側
には、特に図示していないが、共通電極と画信号
電極が形成され、共通電極はリード線３ｃに、画
信号電極は発熱体駆動用半導体素子３ｇにそれぞ
れ発熱体基板３ａ上で接続されている。この共通
電極接続部と発熱体駆動用半導体素子及びその接
続部を機械的に保護する目的でカバー３ｈと３ｊ
がそれぞれ設けられている。

第１図において、紙送りローラ２で転写紙１ｂ
と受像紙１ａをサーマルヘツド３の発熱体３ｂに
圧接させて矢印の方向に送りながら、発熱体３ｂ
を画信号に従つて加熱すると、受像紙１ａ上に記
録を行うことができる。又、第１図にて、１ａ，
１ｂの代りに直接発色型の感熱記録紙を用いる
と、通常の感熱記録方式の記録部が構成される。
更に、転写紙１ｂに例えばイエロー、マゼンタ、
シアンの各色をそれぞれを記録部長さに塗布した
転写層（図示せず）を設け、各転写層で各々の色
の印写を行う毎に、受像紙１ａを矢印と反対向き
に移動させて記録開始位置で停止させ（図示せ
ず）、さらに次の転写層で受像紙１ａに次の色を
重ね合わせ印字することを３回繰り返すことでカ
ラー記録を行うことができる。

第１図に示す従来のサーマルヘツドにおいて
は、発熱体基板３上に機械的な保護のために設け
たカバーが発熱体基板３ａの発熱体３ｂ形成面よ
りも突出した形になる。紙送りローラ２は発熱体
３ｂ部には圧接するが、機械的な保護カバー３
ｈ，３ｊとは接触しないように構成する必要があ
る。このためには、発熱体基板３ａの幅を大きく
して、l₁、l₂の長さを長くすることが必要であり、
サーマルヘツドのコストアツプの原因となつてい
た。

第２図に、カラー熱転写記録を行うための他の
記録部構成を示す。受像紙１ａをドラム２′上に
巻きつけ、転写紙１ｂ上に受像紙１ａとそれぞれ
同一長さにシアン、マゼンタ、イエロー等の各色
を塗布した転写層を設け、ドラム２′が１回転す
る毎にそれぞれの色を印写していくことによりカ
ラー記録を行う。この場合、各色の転写層の色の
重ね合せ位置は、ドラム２′の回転位置により決
められ調整される。この方式では、ドラム２′の
外周長さは受像紙１ａの少くとも短辺の長さ以上
を必要とすることからドラム２′径も必然的に大
きなものとなる。従つて、第１図で説明したl₁、
l₂の長さは、第２図の場合にはドラム２′径が大
きくなつたぶんだけl₁′、l₂′と長くなる。このた
め、この方式の場合には、発熱体基板３ａは第１
図の場合に比べてさらに大きくなり、サーマルヘ
ツド３のコストが大幅に上昇する。このヘツドコ
ストの大幅な上昇は第２図に示した簡単な装置構
成によるカラー熱転写記録方式の装置全体のコス
ト上昇にもなり、カラー記録装置の普及を妨げる
要因の１つともなつていた。

更に、感熱記録方式が広く普及するに伴ない、
次のような問題点の改善も要求されてきた。その
１つとして、印字後直ちに視認できることがあ
る。従来のサーマルヘツドでは、発熱体部分から
共通電極端までの距離（第１図のl₁長さ部分）が
長いことから、印字後に視認できるようになるの
にある程度の時間を必要としていた。又、もう１
つの問題点として、ロール紙を用いる場合に印字
した紙を切断する場合には、サーマルヘツドので
きる限り近傍で切断するように装置構成を行う
が、発熱体部分から共通電極端までの距離（第１
図のl₁長さ）より短くすることができない。この
ため、次に印字を行う場合、この余白部分をその
ままにして印字を行い、後に正規の長さにする
か、あるいは、次の印字を行う前に感熱記録紙を
一定長さ引きもどしたりする操作を必要としてい
た。

このように、従来のサーマルヘツドではヘツド
の低コスト化が困難であるばかりでなく、装置構
成上からも大きな問題点を有していた。

これらの問題点を解決するためのサーマルヘツ
ドと記録部の装置構成として、第３図に示す構成
がある。第３図において、４は記録紙、５は紙送
りローラ、６はサーマルヘツドである。紙送りロ
ーラ５で記録紙４をサーマルヘツド６の発熱体６
ａに圧接させて記録紙４を矢印方向に送りなが
ら、発熱体６ａを画信号に従つて加熱すると、記
録紙４上に記録を行うことができる。サーマルヘ
ツド３は発熱体６ａに接続される共通電極（図示
せず）が発熱体基板７の端面から発熱体６ａの形
成面の反対面にかけて延在形成され、発熱体基板
７の端部でリード線１１とハンダ付けされてい
る。一方、発熱体６ａの他方に接続される画信号
電極（図示せず）は、発熱体駆動用半導体素子９
と接続し、この発熱体駆動用半導体素子９とその
接続領域部を機械的に保護するための保護カバー
１０が設けられている。なお、８は発熱体基板を
固定するための基台である。

このようなサーマルヘツド構成においては、共
通電極は端面部を通して発熱体形成面の反対面に
充分な幅をもつて形成することが可能である。従
つて、共通電極の抵抗値を印字濃度ムラを生じさ
せないように充分小さくし、かつ発熱体６ａを発
熱体基板７の極めて端部に近づけ、l₄を非常に短
くすることができる。従つて、従来のサーマルヘ
ツドに比べて、発熱体基板７の寸法を小さくで
き、低コスト化できるとともに、視認が速く、か
つ感熱記録紙４の無駄もなくなるという大きな利
点を有する。

このようなサーマルヘツドを作成する方法とし
て、第４図に示す方法がある。

第４図は、第３図に示す構成のヘツドの発熱体
基板部分のみを示したものである。

第４図において、２５はアルミナ基板、２６は
ガラスグレーズ層、２７は発熱体部、２８は耐摩
耗保護膜、２９ａ，２９ｂは共通電極で、２９ｂ
は端面から裏面にあらかじめ厚膜方式で形成した
共通電極リードと電気的接続を行うための積層
部、３０ａ，３０ｂは端面から裏面にかけて厚膜
方式で形成した共通電極リード、３１は発熱体駆
動用半導体素子と接続する画信号電極である。

第４図に示すサーマルヘツドの具体的な作成法
について述べる。ガラスグレーズ層２６を形成し
たアルミナ基板２５のガラスグレーズ層２６形成
面の反対面より共通電極を形成すべき端部にかけ
て塗布・焼成方式により共通電極リードをあらか
じめ形成する。このような共通電極リードをあら
かじめ形成した基板上に、従来と同様なヘツドの
作成プロセスを用いることで、第４図に示すサー
マルヘツドが作成される。

このような精造方法により形成されたサーマル
ヘツドは、視認に速さや感熱紙の無駄の防止の点
では大きく改良され、又、基板寸法も従来のサー
マルヘツドに比べて小さくできる分だけヘツドの
低コスト化ができる。しかしながら、一方次に述
べるような問題の解決は困難である。即ち、低コ
スト化に対しては、基板寸法を小さくして材料コ
ストを下げる効果よりも、第５図に示すように１
枚の基板中にできるだけ多くのヘツドパターンを
作成して、フオトリソやエツテングプロセスを合
理化することの効果の方がはるかに大きい。

第５図では、１枚の基板中に３ヘツドのパター
ンを設けたものを示している。第５図において、
５１は基板、５２は各々１つ１つ独立したサーマ
ルヘツドで、最終パターン形成後にブレークライ
ン５３ａ，５３ｂで切断して用いる。サーマルヘ
ツド５２は、発熱体５２ａ、共通電極５２ｂ、画
信号電極５２ｃが設けられる。

第５図に示すようなパターン構成は、第４図に
示すサーマルヘツドの製造プロセスでは不可能で
ある。即ち、第４図に示すサーマルヘツドの製造
プロセスでとり得るパターン構成は、１枚の基板
から１つ又は２つのヘツドがとれる構成しかな
く、フオトリソプロセスやエツテングプロセスを
合理化することに対して大きな制約があつた。こ
のために、サーマルヘツドの低コスト化に対する
効果があまり大きくなく、不充分であつた。

発明の目的 本発明は、上述のような問題点を解消し、低コ
ストでかつコンパクトなサーマルヘツドの製造方
法を提供することを目的とするもので、特に、１
枚の基板から３ヘツド以上を得るようなパターン
構成において有用となる。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、基板上に
列状に多数の発熱体を並べるとともにこれらの発
熱体の一端を共通して接続する共通電極と他端を
発熱体駆動用半導体素子と接続する画信号電極パ
ターンを有するように抵抗体膜と電極膜をパター
ン形成を行つた後、共通電極と一部積層し、かつ
共通電極側の端面部から発熱体形成面の反対面に
かけて化学メツキと電気メツキの併用か、あるい
は500℃以下の焼成又は硬化温度を有する無機又
は有機厚膜を塗布焼成又は硬化した膜により共通
電極リードを延在形成し、端面部に形成した共通
電極リード部を含めて発熱体領域部をおおうよう
に耐摩耗保護膜を形成することで、本発明の製造
方法が構成される。

又、第２の方法としては、あらかじめ発熱体を
形成する面の反対面上に厚膜導体を塗布焼成した
基板を用いて、上述と同様に発熱体パターンを形
成後、共通電極及び厚膜導体との間が電気的接続
が得られるように、端面部に化学メツキと電気メ
ツキの併用、又は500℃以下の焼成又は硬化温度
を有する無機又は有機厚膜を塗布焼成又は硬化し
た膜により共通電極リードを接続した後、端面部
に形成した共通電極リード部を含めて発熱体領域
部をおおうように耐摩耗保護膜を形成することで
構成される。この方法によつて安価でコンパクト
なサーマルヘツドが効率的に製造できることにな
る。

実施例の説明 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

第６図に、本発明の一実施例を示す。第６図ａ
〜ｂにおいて、ａは発熱体、共通電極及び画信号
電極のパターン形成を行つた状態と示す図で、７
０はガラスグレーズ層、７１はアルミナ基板、７
２は抵抗体膜、７３は電気膜である。同図ｂは、
共通電極と電気的接続をとり端面部から裏面部に
かけて電気メツキを行うための電気的活性層を形
成する化学メツキ層を形成した状態を示す図で、
７５は化学メツキ層で、本実施例では端面部でガ
ラスグレーズ層７０が露出していることから硝酸
銀を主体として銀を析出させた。７４はパターン
形成部にメツキされないように保護コートしたメ
ツキレジスト膜である。次に、同図ｃにおいて共
通電極抵抗を充分小さくするように、電気メツキ
を行う。ｃにおいて、７６は電気メツキ膜で、本
実施例では銅メツキ膜を形成したが、メツキ材料
は特に銅に限定されることはない。以上の工程で
必要とするパターン、電極の形成が終了し、最後
に同図Ｄに示すように、耐摩耗保護膜７７を端面
部と発熱体領域に形成して、本発明の実施例の精
造方法が完了する。

第７図は、第６図Ｄの斜視図を示す。なお、第
６図と同一名称については同一番号を付してあ
る。本実施例においては、第３図に示すサーマル
ヘツドが構成されるだけでなく、第５図に示すパ
ターン構成が可能でフオトリソプロセスとエツチ
ングプロセスを合理化でき、ヘツドの低コスト化
に大いに効果がある。又、共通電極リードをメツ
キ法で行つていることから、形成温度は100℃以
下であり、抵抗体膜７２や電気膜７３への加熱に
よる歪や酸化の影響も少ない。

第８図に、本発明の他の実施例を示す。第８図
において、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは第６図と同一工程を
示し、又、同一名称については同一番号を付して
いる。第８図の実施例においては、ガラスグレー
ズ層７０を部分的に形成しない領域を形成し、化
学メツキと電気メツキをアルミナ基板７１上のみ
に限定したことが、第６図の実施例との大きな相
違である。この構成法により、第８図の７５に示
す化学メツキ活性膜として銀活性膜よりも密着
性、作業性の良好なメツキ膜が使用でき、本実施
例ではパラジウムを析出する化学メツキを行つ
た。化学メツキ後は、第６図の実施例と同一工程
を行つた。本実施例では、化学メツキをアルミナ
基板７１のみに限定したことから、密着性、作業
性の良好なメツキ膜が得られ、第６図の実施例に
おいて説明した効果に加えて、信頼性が向上し
た。

第９図Ａ〜Ｃに、本発明の第３の実施例を示
す。第９図において、第６図と同一名称について
は同一番号を示す。第９図の実施例を図に従つて
説明する。第９図Ａは、発熱体、共通電極及び画
信号電極のパターン形成後、各々のヘツドに分割
した工程を示す。同図Ｂは、共通電極と電気的接
続が得られるように積層し、端面部から裏面部に
かけて銅粉をフエノール樹脂と混合した有機系銅
ペーストを端面部と裏面部の２面に分けてスクリ
ーン印刷で約20μｍを形成し、130℃で60分の硬
化を行い、共通電極リード７８を形成した工程を
示す。なお、本実施例では、有機系銅ペーストを
用いたが、発熱抵抗体膜７２と電極膜７３の反応
や歪による密着性の低下を生じない温度範囲であ
る500℃以下で焼成又は硬化できる材料であれば
使用可能であり炭素又は銀を混ぜた無機系の導電
性接着剤がある。

第９図Ｃは、共通電極リード７８形成後、端面
部と発熱体領販部をおおい保護するように耐摩耗
保護膜７７を形成した工程を示す図である。

本実施例においては、共通電極リード７８を形
成する時に、パターン形成部を保護するためのメ
ツキレジストの形成が不要であり、更に、共通電
極リード７８をスクリーン印刷等で簡単に形成で
きることから、作業性が向上する効果がある。

第１０図Ａ〜Ｃに、本発明の第４の実施例を示
す。第６図に示す名称と同一名称については同一
番号を付す。本発明の実施例においては、基板７
１としてガラスグレーズ層７０の反対面に厚膜導
体１００をあらかじめ形成した基板を用いて、第
１０図Ａに示すように発熱体、共通電極、画信号
電極パターを形成する。この後、ガラスグレーズ
層７０上の共通電極と裏面の厚膜導体１００とを
電気的に接続する共通電極リード８０を形成す
る。本実施例においては、銀を充てんした無機系
の導電性接着剤を塗布して、300℃、30分硬化し
て使用した。なお、本実施例以外にも有機系の導
電性ペーストや化学メツキと電気メツキの併用等
も用いることができることはいうまでもない。

共通電極を形成後、第１０図Ｃに示すように、
端面部と発熱体領域部をおおい保護するように耐
摩耗保護膜７７を形成して、本実施例のサーマル
ヘツドが作成される。

本実施例では、塗布又はメツキによる共通電極
形成を小さな幅である端面部のみとしたことか
ら、作成が簡単で、処理時間も短くなる効果を有
する。さらに、厚膜導体１００は簡単な印刷で充
分小さな膜抵抗とすることができるだけでなく、
半田付けも行いやすい導体膜を形成することもで
き、組立時の作業性も向上する効果を有する。

発明の効果 以上のように本発明の製造方法によれば、基板
寸法を小さくでき、かつ、１枚の基板から３枚以
上のヘツドパターンを構成することができ、フオ
トリソプロセスやエツチングプロセスを合理化で
きることからヘツドの低コスト化に対して大きな
効果を有する。

又、発熱体は基板の端部の極めて近傍に形成で
きることから、印字面を直ちに視認できることや
感熱紙の無駄も生じないという効果も有する。

更に、耐摩耗保護膜は実施例の説明でも判るよ
うに、画信号電極部を除き、発熱体領域部や端面
部の全体に形成することから、耐摩耗保護膜の形
成用治具が簡単となり、耐摩耗保護膜作成コスト
も大幅に低下する効果も有する。

又、共通電極部は全体を耐摩耗保護膜でおおい
絶縁されていることから、従来形成していた絶縁
コート樹脂を形成する必要がなくなり低コスト化
に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘツドを用いた記録部
構成を示す図、第２図は熱転写によりカラー記録
を行うための記録部構成を従来のサーマルヘツド
を用いて構成した図、第３図は発熱体を端部に形
成した場合のサーマルヘツドとその記録部の構成
を示す図、第４図は従来の製造方法による発熱体
を端部に形成するためのサーマルヘツドを示す斜
視図、第５図は１枚の基板中の複数のヘツドパタ
ーンを構成した上面図、第６図から第１０図にか
けて、本発明の実施例を示し、第６図ａ〜ｄは同
製造方法の各工程の断面図、第７図は第６図の実
施例の斜視図、第８図Ａ〜Ｄは第２の実施例を示
す各工程の断面図、第９図Ａ〜Ｃは第３の実施例
を示す各工程の断面図、第１０図Ａ〜Ｃは第４の
実施例を示す各工程の断面図である。 ７０……ガラスグレーズ層、７１……アルミナ
基板、７２……抵抗体層、７３……電極膜、７４
……メツキレジスト、７５……化学メツキ膜、７
６……電気メツキ膜、７７……耐摩耗保護膜、７
８，８０……共通電極リード、１００……厚膜導
体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電気的絶縁性の基板上に列状に多数の発熱体
   を並べるとともに、この発熱体の一端を共通して
   接続する共通電極と前記発熱体の他端が各々分離
   された画信号電極パターンを有するように前記基
   板上に形成した抵抗体膜と電極膜をパターン形成
   する工程と、前記共通電極の一部と積層しかつ前
   記基板の前記共通電極形成側の端面部から前記発
   熱体形成面の反対面にかけて化学メツキと電気メ
   ツキの併用又は500℃以下の焼成又は硬化温度を
   有する無機あるいは有機厚膜を塗布焼成又は硬化
   した膜により共通電極リードを延在形成する工程
   と、少くとも感熱紙又は転写紙と接触する発熱体
   領域部と前記基板の前記共通電極形成側の端面部
   とをおおうように耐摩耗保護膜を形成する工程を
   有することを特長としたサーマルヘツドの製造方
   法。 ２ 電気的絶縁性基板として一方の面に厚膜導体
   を形成した基板を用いることを特長とした特許請
   求の範囲第１項記載のサーマルヘツドの製造方
   法。