JPH0538830A - サーマルヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対向電極間に形成する副走査方向幅が１ドッ
トの幅より狭い発熱抵抗体による発熱効率の向上，印字
ドット形状再現性の向上を図る。 【構成】 対向電極（４，４’）間に形成する発熱抵抗
体（３）として矩形状の厚膜抵抗体を用い、この発熱抵
抗体（３）と対向電極を覆って耐摩耗層（６）を記録媒
体方向に凸形状となるように形成する。 【効果】 発熱体素子の高密度化に伴う記録媒体との間
の接触状態の低下を無くし、発熱効率の向上と印字ドッ
ト形状の再現性の向上が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の抵抗発熱体部を
整列配置した感熱記録装置用のサーマルヘッドに係り、
特に各発熱体素子の副走査方向の幅が１画素の副走査方
向の幅より狭く、各画素ごとに画素の濃度によって用紙
送り方向の印字長さを変えることにより階調を実施する
感熱中間調記録に使われるサーマルヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、サーマルヘッドを用いたカラー中
間調記録方式として昇華型熱転写記録があるが、大きな
エネルギーが必要であるため印字時間がかかる、特殊紙
を用いるためランニングコストが高い等の問題があっ
た。一方、溶融型熱転写記録は、小さなエネルギーで印
字できコストも安いが、インクドナーフィルム自体は印
加エネルギーを変えても階調がとれないため多階調記録
が困難で、ディザ法などのマトリックス法や、副走査分
割・熱集中など発熱領域を小さくして階調をとる方法が
提案されている。

【０００３】特開昭６０−５６５７１号公報、特開昭６
０−４２０７４号公報、特開昭６０−５７７６３号公
報、あるいは特開昭６０−２４８０７４号公報に開示さ
れたように、副走査方向の幅が１画素の副走査方向の幅
より短い発熱体素子を用いて中間調記録を行うようにし
たものがある。しかし、一般に高密度，高画質に適して
いる薄膜技術でこのヘッドを作製した場合、発熱体素子
上に形成された給電用の電極端子が１μｍ程度と厚いの
に加え、発熱体素子の副走査方向の幅が狭いために抵抗
発熱体部上の耐磨耗層に凹部が残り、この凹部の存在で
サーマルヘッドに押しつけられるインクドナーフィルム
や感熱紙などの記録媒体との接触が悪くなり、発熱効率
低下，印字ドット形状再現性の悪化などが生じる。

【０００４】図３３は従来のこの種のサーマルヘッドの
一例を示す個別対向型サーマルヘッドの（ａ）部分斜視
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。同図におい
て、１はセラミックス等の材料からなる耐熱絶縁基板、
２はガラス材料からなるグレーズ層、３は抵抗発熱層
（抵抗発熱体部）、４と４´は電極端子で４は共通電
極、４´は個別電極、５は保護層、６は耐磨耗層であ
る。

【０００５】この種のサーマルヘッドの製造は、耐熱絶
縁基板１の上面にグレーズ層２を形成し、この上に抵抗
発熱部となる発熱抵抗体３、および電極端子４，４´と
なる導電体層を既知の薄膜法によって成膜し、これら抵
抗体層と導電体層をフォトリソグラフィ技術を用いてパ
ターニングすることによって行っている。その後、薄膜
法により保護層５、耐磨耗層６を形成する。

【０００６】図３４乃至図３８は従来技術による上記サ
ーマルヘッド製造方法の一例を説明する工程であって、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。この製造方法
は、先ず、耐熱絶縁基板１の表面に設けたグレーズ層２
の上に抵抗発熱体層となる抵抗体層１３を成膜する。・
・・・（図３４） 抵抗体層１３を成膜したグレーズ層２の全面を覆ってア
ルミなどの導電体層１４を成膜する。・・・・（図３
５） 導電体層１４の上面にフォトレジスト（図示せず）を塗
布し、所要の開口パターンを備えたフォトマスク（図示
せず）を介して該フォトレジストを露光、現像し、フォ
トレジストが除去されて露出した導電体層部分をエッチ
ングして除去し、当該部分の抵抗体層１３を露出させ
る。・・・・（図３６） 次に、全面に再度フォトレジストを塗布し、所要の開口
に備えたフォトマスクを介して露光、現像し、フォトレ
ジストが除去されて露出した抵抗体層部分をエッチング
によるパターニング処理により除去して抵抗体層１３に
抵抗発熱体部３を形成する。・・・・（図３７） これにより、サーマルヘッドの発熱体素子部と抵抗体発
熱部の両端に接続した給電用の電極端子（共通電極４，
個別電極４´）が得られる。

【０００７】その後、全面に保護層５，耐磨耗層６を形
成してサーマルヘッドを得る。・・・・（図３８）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】感熱中間調記録方式と
して、副走査方向の発熱体素子幅を１画素の副走査方向
の幅より短くした発熱体素子を用いる場合、上記の従来
技術によるサーマルヘッドでは、抵抗発熱体上の凹によ
り耐磨耗層上に生じる凹部のため、図７に示したように
抵抗発熱体部上の耐磨耗層とインクドナーフィルムや感
熱紙などの記録媒体との間で接触がとれない箇所が生
じ、発熱効率の低下，印字ドット形状再現性が悪くなる
などの問題が生じる。これは薄膜プロセスで作成したこ
とによる問題で、薄膜技術によるサーマルヘッドでは発
熱体素子の高密度化が進むにしたがい大きな問題とな
る。

【０００９】本発明の第一の目的は、上記した従来技術
での欠点を解消するために、対向電極間上に形成する発
熱抵抗体（抵抗体素子）として矩形状の厚膜抵抗体を用
いる。また、厚膜技術を用いた矩形状の発熱抵抗体形成
後、発熱抵抗体の上に対向電極を形成することにより、
発熱効率の向上，印字ドット形状再現性の向上を達成出
来るサーマルヘッドを提供することにある。

【００１０】また、本発明の第二の目的は、上記した従
来技術での欠点を解消するために、金属有機物溶液によ
る抵抗体成膜などの厚膜技術を用いて形成した抵抗体素
子上の凹部や対摩耗層上の凹部を小さく、もしくは無と
することにより、従来構成の利点を継承したまま発熱効
率の向上、印字ドット形状再現性の向上を達成出来るサ
ーマルヘッドを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、本発明は、耐熱絶縁基板上に形成したグレー
ズ層の表面に、抵抗体層の成膜とそのパターニングによ
り整列配置された抵抗素子からなる複数の抵抗発熱体部
と、導電体層の成膜とそのパターニングにより上記各抵
抗発熱部の両端部それぞれに接続して設けた電極素子
と、少なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆って成膜した
耐磨耗層とを有するサーマルヘッドにおいて、その製造
方法として、基板上に形成されている導電体パターン
（電極端子）上に厚膜技術の一つであるリフトオフ法等
により矩形状の抵抗体を形成することにより発熱体素子
部が凸形状に形成して、抵抗発熱体部上の耐磨耗層とイ
ンクドナーフィルムや感熱紙などの記録媒体との接触圧
力を向上し、発熱効率の向上，ドット形状再現性を向上
させたことを特徴とする。

【００１２】さらに厚膜技術を用いた矩形状の発熱抵抗
体形成後、発熱抵抗体の上に対向電極を形成することに
より、上記の特徴に加えて、発熱抵抗体が持つ数μｍの
厚さによる厚さ方向の熱の「にじみ（広がり）」を減ら
すことができるため、ドット形状再現性が向上すること
を特徴とする。すなわち、本発明は、耐熱絶縁基板
（１）上に形成したグレーズ層（２）の表面に、抵抗体
層（１３）の成膜とそのパターニングにより整列配置さ
れた複数の抵抗発熱部（３）と、導電体層（１４）の成
膜とそのパターニングにより上記各抵抗発熱部（３）の
両端部もしくは各抵抗発熱部を交互に電極端子が挟みこ
むようにそれぞれ接続して設けた電極端子（４，４´）
と、少なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆って成膜した
耐磨耗層（６）とを有するサーマルヘッドにおいて、上
記グレーズ層（２）の上記抵抗発熱部（３）として厚膜
抵抗体を用いるために、導電体層や耐磨耗層の形成に金
属有機物溶液のペーストを用いた厚膜技術を採用する。

【００１３】最初に、グレーズ層（２）の全面を覆って
金などの導電体層（１４）を成膜する。この導電体層を
フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすること
によって抵抗発熱部に給電用の電極端子（共通電極４，
個別電極４´）を得る。この電極端子間に矩形状の抵抗
発熱部（３）を形成するため、リフトオフ法を用いて電
極端子間上にフォトレジストで開口を形成し、フォトレ
ジストの開口に厚膜抵抗体ペーストを充填し、焼成を行
い矩形状の抵抗発熱部（３）が抵抗発熱部に給電用の電
極端子（共通電極４，個別電極４´）と接続した状態で
得られる。

【００１４】その後、ガラスペーストを用いて、少なく
とも発熱体素子上に耐磨耗層（６）を形成することによ
り、発熱体素子部の凸形状にならって発熱体素子部上の
耐磨耗層が凸形状のサーマルヘッドを作成する。また、
矩形状の抵抗発熱部の上に電極端子を形成したサーマル
ヘッドを得るためには、前記グレーズ層（２）の上記抵
抗発熱部（３）として厚膜抵抗体を用いるが、抵抗発熱
部が最初に形成されるため、電極端子，耐磨耗層（ある
いは保護層）は厚膜，薄膜技術のいづれの成膜技術を用
いてもかまわない。しかし、以下では、厚膜技術を用い
る方法で説明する。

【００１５】最初に矩形状の抵抗発熱部（３）を形成す
るため、リフトオフ法等を用いて電極端子間相当の箇所
にフォトレジストの開口を形成し、フォトレジストの開
口に厚膜抵抗体ペーストを充填して、これを焼成し、矩
形状の抵抗発熱部（３）を得る。この矩形状の抵抗発熱
部（３）の両端に電極端子を形成するため、矩形状の抵
抗発熱部（３）を形成したグレーズ層（２）の全面を覆
って金などの導電体層（１４）を成膜する。この導電体
層をフォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする
ことにより、両端に給電用の電極端子（共通電極４，個
別電極４´）を接続した抵抗発熱部が得られる。

【００１６】矩形状の抵抗発熱部（３）に耐摩耗層方向
に凸となるグレーズ段差については、導電体層（１４）
がこのグレーズ段差を乗り越えて電気的接続をとるため
段差が大きすぎてもよくないが、抵抗発熱体の場合、焼
成時の収縮により段差がなだらかになるのと、抵抗発熱
体表面が粗く、さらに抵抗発熱体が多孔質であるためペ
ーストの流動性が抑制され、サブμｍの導電体層の厚さ
でも抵抗発熱部と導電体層との電気的接続をとることが
できる。

【００１７】その後、ガラスペーストを用いて、少なく
とも発熱体素子上に耐磨耗層（６）を形成することによ
り、発熱体素子部の凸形状にならって発熱体素子部上の
耐磨耗層が凸形状で、電極端子が記録（印字）側に位置
するサーマルヘッドを作成する。また、上記の矩形状の
抵抗発熱部の上に電極端子を形成するサーマルヘッドの
製造工程において、矩形状の抵抗発熱部（３）の両端に
電極端子を形成するにあたり、この矩形状の抵抗発熱部
（３）を形成したグレーズ層（２）の全面を覆って金な
どの導電体層（１４）を成膜する前に、矩形状の抵抗発
熱部（３）上で導電体層（１４）がフォトリソグラフィ
技術を用いてパターニングされる箇所に導電体層（１
４）が成膜されないようにフォトレジスト・パターンで
保護を行うことにより、多孔質な抵抗発熱部へのダメー
ジの低減をはかる。これら導電体層をフォトリソグラフ
ィ技術を用いてパターニングすることによって両端に給
電用の電極端子（共通電極４，個別電極４´）を接続し
た抵抗発熱部が得られる。

【００１８】その後、ガラスペーストを用いて、少なく
とも発熱体素子上に耐磨耗層（６）を形成することによ
り、発熱体素子部が凸形状で発熱体素子部上の耐磨耗層
が凸形状のサーマルヘッドを作成する。また、上記第二
の目的を達成するために、本発明は、耐熱絶縁基板上に
形成したグレーズ層の表面に、抵抗対層の成膜とそのパ
ターニングにより整列配置された複数の抵抗発熱部と、
導電対層の成膜とそのパターニングにより上記各抵抗発
熱部の両端部にそれぞれ接続して設けた電極端子と、少
なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆って成膜した耐摩耗
層とを有するサーマルヘッドにおいて、その製造工程と
して金属有機物溶液による抵抗体成膜などの厚膜技術を
用いてサーマルヘッドを構成することにより、薄膜技術
に比べ低いシート抵抗値材料の使用が可能な厚膜技術の
ための導電体層を薄くすることが容易となり、発熱体素
子上の耐摩耗層の凹部として影響を与える発熱体素子上
の段差が小さくし、かつ耐摩耗層として用いるガラスペ
ーストのレベリングにより発熱体素子上の段差の影響を
耐摩耗層の凹部としてほとんど残らない程小さくしたこ
とを特徴とする。そしてさらに、発熱抵抗体部を導電体
層の厚さより段差高さの凸形状として、抵抗発熱体部上
の耐摩耗層層とインクドナーフィルムや感熱紙などの記
録媒体との接触圧力を向上させ、発熱効率を向上させて
ドット形状再現性を向上させたことを特徴とする。

【００１９】すなわち、本発明は、耐熱絶縁基板（１）
上に形成したグレーズ層（２）の表面に、抵抗体層（１
３）の成膜とそのパターニングにより整列配置された複
数の抵抗体発熱部（３）と、導電体層（１４）の成膜と
そのパターニングにより上記各抵抗体発熱部（３）の両
端部もしくは各抵抗発熱部を交互に電極端子が挟みこむ
ようにそれぞれ接続して設けた電極端子（４，４´）
と、少なくとも上記複数の抵抗体発熱部を覆って成膜し
た耐磨耗層（６）とを有するサーマルヘッドの製造工程
において、前記グレーズ層（２）の抵抗体発熱部（３）
を形成するにあたり、従来の薄膜技術による抵抗発熱部
と同じ厚さとなる金属有機物溶液による抵抗体層（１
３）を成膜する。この抵抗体層（１３）を成膜したグレ
ーズ層（２）の全面を覆って金などの導電体層（１４）
を成膜する。これら抵抗体層と導電体層をフォトリソグ
ラフィ技術を用いてパターニングすることによって、抵
抗体発熱部に給電用の電極端子（共通電極４，個別電極
４’）を接続した抵抗体発熱部が得られる。

【００２０】その後、ガラスペーストの印刷，レベリン
グにより発熱体素子上の段差の影響が耐摩耗層の凹部と
して残らない程小さくし、続いて乾燥，焼成により耐摩
耗層（６）を形成して、発熱耐素子上の凹部を印字に影
響を与えないレベルまで小さくすることを特徴とする。

【００２１】

【作用】前記のごとく構成した本発明によれば、対向電
極間上に形成する発熱抵抗体として矩形状の厚膜抵抗体
を用いることにより、発熱体素子上の耐磨耗層が凸形状
になり、記録媒体との接触が向上して発熱ロスの減少，
ドット形状の明瞭化が実現できる。

【００２２】さらに厚膜抵抗体を用いた矩形状の発熱抵
抗体形成後に、発熱抵抗体の上に対向電極を形成するこ
とにより、発熱抵抗体の熱さによる印字ドットの「にじ
み（広がり）」が小さくなり印字ドット再現性をさらに
向上させることができる。前記の発熱抵抗体の上に対向
電極を形成する場合、厚膜抵抗体上にフォトレジスト・
パターンを形成し、導体膜形成時にフォトレジスト・パ
ターンが矩形状の厚膜抵抗体の発熱部を保護することに
より、導体膜形成時・導体膜エッチング時等に生じる多
孔質な抵抗発熱部への影響が低減する。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例につき、図面を参照し
て説明する。図１〜図５は本発明によるサーマルヘッド
の第１実施例を製造するための製造方法の第１例を説明
する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図であ
る。先ず、アルミナセラミックス等の材料からなる耐熱
絶縁基板１の表面に形成されているガラス系材料からな
るグレーズ層２の全面に金等の導電材料の導電体層１４
を厚膜技術を用いて成膜する。
・・・・（図１） 次に、この導電体層１４の上にフォトレジスト（図示せ
ず）を塗布し、所要の開口パターンを備えたフォトマス
ク（図示せず）を介して該フォトレジストを露光、現像
し、フォトレジストが除去されて露出した導電体層部分
をエッチングして除去し、抵抗体発熱部の両端に接続す
る給電用の電極端子（共通電極４，個別電極４´）が得
られる。 ・・・・
（図２） そして、リフトオフ法を用いて抵抗発熱体部３を形成す
る。全面にリフトオフ用に膜厚が厚くできるフォトレジ
スト９を塗布し、所要のパターンを備えたフォトマスク
を介して露光、現像し、電極端子間上にフォトレジスト
の開口９１を形成する。
・・・・（図３） 続いて、フォトレジストの開口９１に厚膜抵抗体ペース
トを充填し、焼成を行うことによって矩形上の抵抗発熱
体部３が抵抗発熱部に給電用の電極端子（共通電極４，
個別電極４´）と接続した状態で得られる。 ・・
・・（図４） 最後に、抵抗発熱体部３と電極端子を覆って絶縁材料か
らなる耐磨耗層６を形成する。
・・・・（図５） なお、耐摩耗層６を成膜する前に前記図３３に示したよ
うな保護層としてガラス薄膜を形成してもよい。

【００２４】図６は本発明によるサーマルヘッドの第１
実施例で説明したサーマルヘッドを用いた場合の記録媒
体との接触状況の説明図、図７は前記従来技術のよるサ
ーマルヘッドを用いた場合の記録媒体との接触状況の説
明図である。図６に示したように、本発明によるサーマ
ルヘッドでは図７に示した従来のサーマルヘッドに比べ
て記録媒体８との接触が良くなり、発熱効率の向上，ド
ット形状再現性の向上が達成される。

【００２５】図８〜図１２は本発明によるサーマルヘッ
ドの第１実施例のサーマルヘッドを製造するための製造
方法の第２例を説明する工程図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は断面図である。先ず、リフトオフ法を用いて抵
抗発熱体部３を形成するアルミナセラミックス等の材料
からなる耐熱絶縁基板１の表面に形成されているガラス
系材料からなるグレーズ層２の全面にリフトオフ用に膜
厚が厚くできるフォトレジスト９を塗布し、所要のパタ
ーンを備えたフォトマスクを介して露光、現像し、グレ
ーズ層上にフォトレジストの開口９１を形成する。
・・・・（図８） フォトレジストの開口９１に厚膜抵抗体ペーストを充填
し、焼成を行うことによって矩形上の抵抗発熱体部３１
を得る。 ・・・・（図９） 次に、上記抵抗発熱体部３１を含むグレーズ層２の全面
に金等の導電材料の導電体層１４を厚膜技術を用いて成
膜する。 ・・・・（図１０） この導電体層１４の上にフォトレジスト（図示せず）を
塗布し、所要の開口パターンを備えたフォトマスク（図
示せず）を介して該フォトレジストを露光、現像し、フ
ォトレジストが除去されて露出した導電体層部分をエッ
チングして除去し、矩形上の抵抗体発熱３が抵抗体発熱
部３１に給電用の電極端子（共通電極４，個別電極４
´）と接続した状態で得られる。 ・・・・
（図１１） 最後に、抵抗体発熱部３と電極端子を覆って絶縁材料か
らなる耐磨耗層６を形成する。
・・・・（図１２） なお、必要に応じて、耐摩耗層６の下層にガラス薄層の
保護層を形成してもよく、また耐摩耗層６にラッピング
処理を施して、その表面をさらに平滑化してもよい。

【００２６】上記した製造方法で作成したサーマルヘッ
ドを用いて印字をした場合、抵抗発熱体部の上に電極端
子があることにより、前記第１実施例の製造方法で製作
した発熱抵抗体が持つ数μｍの厚さによる厚さ方向の熱
の「にじみ（広がり）」を減らすことができるため、ド
ット形状再現性の向上が達成される。図１３と図１４は
上記第１実施例のサーマルヘッドの製造方法の第３例の
説明図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【００２７】この製造方法では、矩形状の抵抗発熱体部
３の形成後、抵抗発熱部上で導電体層１４がフォトリソ
グラフィ技術を用いてパターニングされる箇所に導電体
層１４が成膜されないようにフォトレジスト・パターン
９２を形成する。・・・・（図１３） 次に、上記抵抗発熱体部３およびフォトレジスト・パタ
ーン９２を含むグレーズ層２の全面に金等の導電材料の
導電体層１４を厚膜技術を用いて成膜する。

【００２８】この導電体層１４の上にフォトレジスト
（図示せず）を塗布し、所要の開口パターンを備えたフ
ォトマスク（図示せず）を介して該フォトレジスト９２
を露光、現像、除去し、フォトレジストが除去されて露
出した導電体層部分をエッチングして除去し、矩形上の
抵抗体発熱部３が抵抗体発熱部に給電用の電極端子（共
通電極４，個別電極４´）と接続した状態で得られる。
・・・・（図１４） 最後に、前記図１２と同様に、抵抗発熱体部３と電極端
子を覆って絶縁材料からなる耐磨耗層６を形成する。

【００２９】この製造方法を用いた場合、フォトレジス
ト・パターンで抵抗発熱体部の保護を行うことにより、
導電体層形成時や電極端子パターンのエッチング時に生
じる抵抗発熱部へのダメージを小さくすることになり、
抵抗発熱体部の特性値の安定向上や寿命向上が達成され
る。図１５〜図１９は本発明によるサーマルヘッドの第
２実施例のサーマルヘッドを製造するための製造方法の
第１例を説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は
断面図である。

【００３０】まず、アルミナセラミックス等の材料から
なる耐熱絶縁基板１の表面に形成されているグレーズ層
２上に抵抗発熱体層となる抵抗体層１３を金属有機物溶
液による厚膜技術を用いて成膜する。
・・・・（図１５） 次に、上記抵抗体層１３を含むグレーズ層２の全面に金
等の導電材料の導電体層１４を同じく厚膜技術を用いて
成膜する。 ・・・・（図１６） この導電体層１４の上にフォトレジスト（図示せず）を
塗布し、所要の開口パターンを備えたフォトマスク（図
示せず）を介して該フォトレジストを露光，現像し、フ
ォトレジストが除去されて露出した導電体層部分をエッ
チングして除去し、当該部分の抵抗体層１３’を露出さ
せる。これにより、抵抗体発熱部の両端に接続する給電
用の電極端子（共通電極４，個別電極４’）が得られ
る。

【００３１】・・・・（図１７） そして、この上の全面にフォトレジストを塗布し、所要
のパターンを備えたフォトマスクを介して露光，現像
し、フォトレジストが除去されて露出した抵抗体層部分
をエッチングにより除去して抵抗体層１３に抵抗発熱体
部３を形成する。・・・・（図１８） これにより、電気的に分離された抵抗発熱体部３と電極
端子４，４’が得られる。

【００３２】最後に、抵抗発熱体部３と電極端子４，
４’を覆って耐摩耗層６を形成する。・・・・（図１
９） なお、耐摩耗層６の下層にガラス薄層からなる保護層を
設けてもよく、また耐摩耗層６にラッピング処理してさ
らに平滑化してもよい。図２０は上記本発明の第２実施
例のサーマルヘッドを用いた場合のサーマルヘッドと記
録媒体８との接触状態の説明図であって、前記図７に示
した薄膜サーマルヘッドを用いた場合に比べて両者の接
触状態は格段に良好となり、発熱効率の向上とドット形
状の再現性の向上が達成される。

【００３３】図２１〜図２５は本発明によるサーマルヘ
ッドの第２実施例のサーマルヘッドを製造するための製
造方法の第２例を説明する工程図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は断面図である。まず、まず、アルミナセラミッ
クス等の材料からなる耐熱絶縁基板１の表面に形成され
ているグレーズ層２上に抵抗発熱体層となる抵抗体層１
３を金属有機物溶液による厚膜技術を用いて成膜する。
・・・・（図２１） 次に、上記抵抗体層１３を含むグレーズ層２にフォトレ
ジスト（図示せず）を全面塗布し、所要の開口パターン
を備えたフォトマスク（図示せず９を介して該フォトレ
ジストを露光，現像し、フォトレジストが除去されて露
出した抵抗体層部分をグレーズ層２と同時にエッチング
し、グレーズ層を後述する導電体層の形成厚さ寸法より
大きく除去して抵抗発熱体部３に段差７（グレーズ段
差）を持たせる。
・・・・（図２２） そして、抵抗体発熱体部３を含むグレーズ層２の全面に
金等の導電材料からなる導電体層１４を厚膜技術で成膜
する。 ・・・・（図２３） この導電体層１４の上にフォトレジストを塗布し、所要
の開口パターンを備えたフォトマスクを介して該フォト
レジストを露光，現像し、フォトレジストが除去されて
露出した導電体層部分をエッチングで除去する。これに
より、抵抗体発熱部３の両端に接続する給電用の電極端
子（共通電極４，個別電極４’）が形成される。
・・・・（図
２４） 最後に、抵抗発熱体部３と電極端子４，４’を覆ってガ
ラス等の絶縁材料からなる耐摩耗層６を形成する。・・
・（図２５） なお、耐摩耗層６の下層に保護層を設けてもよく、また
耐摩耗層６の表面にラッピングを施して表面をさらに平
滑にしてもよい。

【００３４】図２６と図２７は本発明によるサーマルヘ
ッドの第２実施例のサーマルヘッドを製造するための製
造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は断面図である。この製造方法と上記した第２例
の相違は、発熱抵抗体を主走査方向に延びる帯状とし、
給電電極端子を交互リードとしたものである。

【００３５】図２６に示したように、前記第２例と同様
にグレーズ層２上に抵抗体層を主走査方向に帯状に成膜
し、これをパターニングし、グレーズ層２と共にエッチ
ング処理して抵抗発熱体部３の下層のグレーズ層に段差
７（グレーズ段差）を形成する。その上に導電体層を成
膜し、フォトリソグラフィ技法で電極端子４，４’を形
成する。
・・・・（図２６） その後、電極端子４，４’および抵抗発熱体部３を覆っ
て耐摩耗層６を成膜する。なお、耐摩耗層６の下層に保
護層を設けてもよく、また耐摩耗層６の表面にラッピン
グを施して表面をさらに平滑にしてもよいことは上記と
同様である。

【００３６】・・・・（図２７） 図２８は上記本発明の第２実施例におけるグレーズ段差
すなわち図２９に示したグレーズ層とこのグレーズ層に
形成した段差（グレーズ段差）における導体層の模式図
において、グレーズ層の段差の立ち上がり高さＨに対す
る該段差の縁におけるパターンオープン率すなわちエッ
チングしない部分の導電体層１４とエッチング処理され
た部分の導電体層１４’との間の電気接続がとれなくな
るパターン分離の割合を該導電体層１４，１４’の厚さ
を変化させて検証した結果を示す説明図であって、グレ
ーズ段差Ｈ（μｍ）は大である程、また導電体層１４，
１４’の厚みが増す程パターンオープン率が大きくなる
ことが示されている。

【００３７】図３０はグレーズ段差を１．８μｍとし、
導電体層の厚みを０．４２μｍとした場合の導電体層の
パターン分離状態の説明図であり、この場合は導電体１
４と１４’の分離はほとんど無く良好な電気的接続な得
られる。図３１はグレーズ段差を１．８μｍとし、導電
体層の厚みを０．２８μｍとした場合の導電体層のパタ
ーン分離状態の説明図であり、この場合は導電体１４と
１４’はかなりの率で分離されてしまい良好な電気的接
続は得られない。

【００３８】図３２はグレーズ段差を１．８μｍとし、
導電体層の厚みを０．１５μｍとした場合の導電体層の
パターン分離状態の説明図であり、この場合は導電体１
４と１４’はほとんど分離されてしまい電気的接続は得
られない。このことから、グレーズ段差７の大きさとパ
ターンオープン率とは互いに反する関係にあることがわ
かる。

【００３９】したがって、グレーズ段差を０．１８μｍ
とした場合には、導電体層１４，１４’の厚みを０．４
２以下とするのが望ましい。上記のように形成した抵抗
発熱体部，電極端子およびグレーズ層の全面を覆ってガ
ラスペーストを印刷し、レベリング処理することで、抵
抗発熱体部分の前記凹部は極めて小さくなり、上記ガラ
スペーストを乾燥，焼成して耐摩耗層を形成する。

【００４０】これにより、抵抗発熱部の凹部を印字に影
響しない程度まで小さくでき、また上記グレーズ段差を
設けたことで発熱抵抗体部分が記録媒体側に凸形状にな
って、印字圧力が大きくなり、印字効率が向上する。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
耐熱絶縁基板上に形成したグレーズ層の表面に、整列配
置した矩形上の複数の抵抗発熱部と、導電体層の成膜と
そのパターニングにより上記各抵抗発熱部に接続して設
けた電極端子と、少なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆
って成膜した耐磨耗層とを有するサーマルヘッドにおい
て、感熱中間調記録方式として、副走査方向の発熱体素
子部幅を１画素の副走査方向の幅より短くした発熱体素
子を形成する場合、電極端子間上に形成する抵抗発熱部
として矩形状の厚膜抵抗体を用いることによって、発熱
体素子部が凸形状となるため抵抗発熱体部上の耐磨耗層
とインクドナーフィルムや感熱紙などの記録媒体との接
触圧力が大きくなり、発熱効率の向上，ドット形状再現
性の向上ができる。

【００４２】さらに厚膜技術を用いた矩形状の発熱抵抗
体形成後、発熱抵抗体の上に対向電極を形成することに
よって、発熱体素子部が凸形状となるため抵抗発熱体部
上の耐磨耗層と記録媒体との接触圧力が大きくなること
による発熱効率の向上，ドット形状再現性の向上に加
え、発熱抵抗体が持つ数μｍの厚さにより生じる厚さ方
向の熱の「にじみ（広がり）」を減らすことができるた
め、さらにドット形状再現性が向上する。

【００４３】厚膜技術を用いた矩形状の発熱抵抗体形成
後、発熱抵抗体の上に対向電極を形成する場合、矩形状
の厚膜抵抗体を形成後、発熱抵抗体の発熱部上にフォト
レジスト・パターンを形成し、フォトレジスト・パター
ンが導体膜形成時等に矩形状の厚膜抵抗体の発熱部を保
護することによって、導体膜形成時・導体膜エッチング
時等に生じる多孔質な抵抗発熱部への影響（（導体やエ
ッチング液の多孔質な抵抗発熱部への「にじみ込み」）
の低減をはかり、発熱抵抗体の特性値の安定性や寿命が
向上する。

【００４４】また、発熱抵抗体の成膜プロセスとして金
属有機物溶液による厚膜技術を用いる場合の当該発熱体
素子の耐摩耗層の凹部を小さくでき、発熱体素子の高密
度化に伴う記録媒体との間の接触状態の低下を無くし、
発熱効率の向上と印字ドット形状の再現性の向上が達成
できる。さらに、発熱抵抗体部を導電体層の厚みより突
出させ、発熱体素子上の耐摩耗層を凸状とすることで記
録媒体との接触がさらに向上し、発熱ロスの現象とドッ
ト形状の明瞭化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例を
製造するための製造方法の第１例を説明する工程図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図２】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例を
製造するための製造方法の第１例を説明する工程図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図３】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例を
製造するための製造方法の第１例を説明する工程図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図４】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例を
製造するための製造方法の第１例を説明する工程図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図５】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例を
製造するための製造方法の第１例を説明する工程図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図６】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例で
説明したサーマルヘッドを用いた場合の記録媒体との接
触状況の説明図である。

【図７】 前記従来技術によるサーマルヘッドを用いた
場合の記録媒体との接触状況の説明図である。

【図８】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例の
サーマルヘッドを製造するための製造方法の第２例を説
明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【図９】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例の
サーマルヘッドを製造するための製造方法の第２例を説
明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【図１０】 本発明によるサーマルヘッドの第１実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第２例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図１１】 本発明による第１実施例のサーマルヘッド
を製造するための製造方法の第２例を説明する工程図
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。

【図１２】 本発明による第１実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第２例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１３】 本発明による第１実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例の部分工程説明図で（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１４】 本発明による第１実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例の部分工程説明図で（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１５】 本発明による第２実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１６】 本発明による第２実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１７】 本発明による第２実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１８】 本発明による第２実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図１９】 本発明による第２実施例のサーマルヘッド
の製造方法の第３例を説明する工程図で、（ａ）は上面
図、（ｂ）は断面図である。

【図２０】 本発明の第２実施例のサーマルヘッドを用
いた場合のサーマルヘッドと記録媒体との接触状態の説
明図である。

【図２１】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２２】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２３】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２４】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２５】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２６】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２７】 本発明によるサーマルヘッドの第２実施例
のサーマルヘッドを製造するための製造方法の第３例を
説明する工程図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図２８】 本発明の第３実施例におけるグレーズ段差
の段差の立ち上がり高さに対する該段差の縁におけるパ
ターンオープン率を検証した結果を示す説明図である。

【図２９】 グレーズ層とこのグレーズ層に形成した段
差（グレーズ段差）における導体層の模式図である。

【図３０】 グレーズ段差を１．８μｍとし、導電体層
の厚みを０．４２μｍとした場合の導電体層のパターン
分離状態の説明図である。

【図３１】 グレーズ段差を１．８μｍとし、導電体層
の厚みを０．２８μｍとした場合の導電体層のパターン
分離状態の説明図である。

【図３２】 グレーズ段差を１．８μｍとし、導電体層
の厚みを０．１５μｍとした場合の導電体層のパターン
分離状態の説明図である。

【図３３】 従来のサーマルヘッドの一例を示す個別対
向型サーマルヘッドの（ａ）部分斜視図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【図３４】 従来技術によるサーマルヘッド製造方法の
一例を説明する部分工程図で（ａ）上面図、（ｂ）断面
図である。

【図３５】 従来技術によるサーマルヘッド製造方法の
一例を説明する部分工程図である。

【図３６】 従来技術によるサーマルヘッド製造方法の
一例を説明する部分工程図である。

【図３７】 従来技術によるサーマルヘッド製造方法の
一例を説明する部分工程図である。

【図３８】 従来技術によるサーマルヘッド製造方法の
一例を説明する部分工程図である。

【符号の説明】

１・・・耐熱絶縁基板、２・・・グレーズ層、３・・・
抵抗発熱部、４・・・共通電極、４´・・・個別電極、
５・・・保護層、６・・・耐磨耗層、７・・・グレーズ
段差、８・・・記録媒体、９・・・フォトレジスト。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐熱絶縁基板上に形成したグレーズ層の
   表面に抵抗体素子を整列配置した複数の抵抗発熱部と、
   前記各抵抗発熱部の両端部にそれぞれ接続して設けた電
   極端子と、少なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆って成
   膜した耐磨耗層とを有し、主走査方向に並設されて前記
   複数の抵抗発熱部を構成する各抵抗体素子の副走査方向
   の幅を１画素の副走査方向の幅より狭くしたサーマルヘ
   ッドにおいて、 上記電極端子間に形成する抵抗発熱部が、矩形状の厚膜
   抵抗体からなる凸形状の発熱体素子から構成されたこと
   を特徴とするサーマルヘッド。
2. 【請求項２】 耐熱絶縁基板上に形成したグレーズ層の
   表面に抵抗体素子を整列配置した複数の抵抗発熱部と、
   前記各抵抗発熱部の両端部にそれぞれ接続して設けた電
   極素子と、少なくとも上記複数の抵抗発熱部を覆って成
   膜した耐磨耗層とを有し、主走査方向に並設されて前記
   複数の抵抗発熱部を構成する各抵抗体素子の副走査方向
   の幅を１画素の副走査方向の幅より狭くしたサーマルヘ
   ッドにおいて、 上記電極端子間に形成する抵抗発熱部が段差をもって耐
   摩耗層側に突出し、かつ前記抵抗体素子が金属有機物溶
   液の厚膜抵抗体からなると共に、該発熱体素子上の耐摩
   耗層が厚膜材料から構成された平坦な層からなることを
   特徴とするサーマルヘッド。