JPS6164463A - サ−マルヘツドの製造方法 - 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、この感熱記録方式に用いるサーマルヘッドの
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、ファ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
ルヘッ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
送り口〜う、３はサーマルヘッドであり、サーマルヘッ
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３ｑ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３１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をサーマルヘッド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を画信号に従って加熱
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の代シ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１
ｂに例えばイエロー、マゼンタ、シアンの各色をそれぞ
れ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１ａｌＣ次の色を重
ね合わせ印写することを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ッドにおいては、発熱体
基板３ａ上に機械的保護のために設けた力・　パーが発
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９０−ラ２は発熱体３ｂ部には圧接するが、機
械的な保護カバー３ｈ、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、２１゜２２の長さを長くすることが必要で
あシ、サーマルヘッドのコストアンプの原因となってい
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とそれぞれ同一長すにシアン、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
ことによシカラー記録を行う。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
って、第１図で説明したｆｔ、１．Ｘ２の長さは、第２
図の場合にはドラム２′径が大きくなったぶんだけｆ１
１／、ｆ１２／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、サーマルヘッド３のコストが大幅に上昇する
。このヘッ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ｉ！シ、カラー記録装置の普及を妨げる要
因の１つともなっていた。

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望されてきた。その１つとして、印
字後直ちに視認できることがある。

従来のサーマルヘッドでは、発熱体部分から共通電極端
までの距離（第１図の２１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
ルヘッドのできる限シ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２１　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、従来のす°−マルヘノドではへノドの低コ
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ッドと記録
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
ルヘッドである。紙送りロー２５で記録紙４をサーマル
ヘッド６の発熱体６ａに圧接させて記録紙４を矢印方向
に送シながら、発熱体６ａを画信号に従って加熱すると
、記録紙４上に記録を行うことができる。サーマルヘッ
ド６は、発熱体６ａに接続される共通電極（図示せず）
が発熱体基ｆｆ１７の端面から発熱体らｄ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だめの保護カバ
ー１０が設けられている。なお、８は発熱体基板を固定
するだめの基台である。

このようなサーマルへラド構成においては、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っ
て形成することが可能である。従って、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、
λ４を非常に短くすることができる。従って、従来のサ
ーマルヘッドに比べて、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。

このようなす〜マルへ、・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図に示す構成のヘッ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、２９
ａ　、　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
接続を行うだめの積層部、３０ａ　、３０ｂけ端面から
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図に示すサーマルへ、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・焼成方式によシ共通
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
ッドの作成プロセスを用いることで、第４図に示すサー
マルヘッドが作成される。

このような製造方法により作成されたサーマルへラドは
、視認の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ッドに比べて小
さくできる分だけヘッドの低コスト化ができる。しかし
ながら、一方法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ッドパターンを作成し
て、フォトリソやエツチ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、５
２け各々１つ１つ独立したサーマルヘッドで、最終パタ
ーン形成後にプレークライン６３ａ　、　５３ｂで切断
して用いる。サーマルヘッド６２は、発熱体５２ａ、共
通電極５２ｂ、画信号電極５２ｃが設けられる。

第５図洸示すようなパターン構成は、第４図に示スサ〜
マルヘッ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ッ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つのヘッドが
とれる構成しかなく、フォトリノプロセスやエツチング
プロセスを合理化することに対して大きな制約があった
。このために、サーマルヘッドの低コスト化に対する効
果があまり大きくなく、不充分であった。

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へ、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、恍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った後、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ッキと電気メッキの併用か、ある
いは６ｏｏ℃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
化学メッキと電気メッキの併用、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
。この方法によって安価でコンパクトなサーマルヘッド
が効率的に製造できることてなる。

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ｄ〜ｄにお
いて、ａ／−ｉ発熱体、共通電極及び画信号電極のパタ
ーン形成を行った状態を示す図で、７Ｑはガラスグレー
ズ層、７１はアルミナ基板、７２は抵抗体膜、７３は電
極膜である。同図すは、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ッキを行うための電気的
活性層を形成する化学メノギ層を形成した状態を示す図
で、７６は化学メッキ層で、本実施例では端面部でガラ
スグレーズ層７ｏ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ッキ
されないように保護コートしたメツキレシスト膜である
。次に、同図Ｃにおいて共通電池抵抗を充分小さくする
ように、電気メッキを行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
、最後に同図りに示すように、耐摩耗保護膜７７を端面
部と発熱体領域に形成して、本発明の実施例の製造方法
が完了する。

第７図は、第６図りの斜視図を示す。なお、第６図と同
一名称については同一番号を付しである。

本実施例においては、第３図に示すサーマルヘッドが構
成されるだけでなく、第５図に示すパターン構成が可能
でフォトリソプロセスとエツチングプロセスを合理化で
き、へ、ドの低コスト化に大いに効果がある。又、共通
電極リードをメッキ法で行っていることから、形成温度
は１００℃以下であり、抵抗体膜７２や電極膜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、化学メッキと電気メッキをアルミナ基
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。この構成法によシ、第８図の７５に示
す化学メッキ活性膜として銀活性膜よりも密着性。

作業性の良好なメッキ膜が使用でき、本実施例ではパラ
ジウムを析出する化学メッキを行った。化学メッキ後は
、第６図の実施例と同一工程を行った０本実施例では、
化学メッキをアルミナ基板７１のみに限定したことから
、密着性２作業性の良好なメッキ膜が得られ、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
を記す。第９図の実施例を図に従って説明する。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、各々のヘッドに分割した工程を示す。同図Ｂば、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ェ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、共通電極り一ド了８形成後、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シストの
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０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
−一号を付す。本発明の実施例においては、基板７１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８ｏ
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
ーストや化学メッキと電気メッ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ッドが作成される。

本実施例では、塗布又はメッ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０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枚以上のヘッドパタ
ーンを構成することができ、フオトリノプロセスやエツ
チングプロセスを合理化できることからヘッドの低コス
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１ハ絶縁さ
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ッ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だめの記
録部構成を従来のサーマルヘッ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ッド
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ッドを
示す斜視図、第５図は１枚の基板中に複数のヘッド・く
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。 ７ｏ・・・・・・ガラスグレーズ層、７１・・・・・・
アルミナ基板、７２・・・・・・抵抗体層、７３・・・
・・電翫膜、７４７８．８０・・・・・共通電極リード
、１００・・・・・厚膜導体。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第　４　図 第５図 第６図 ６ｉノ 第７図 ７？ 第８図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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ッキと電
   気メッキの併用又は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
   ヘッドの製造方法。
2. （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ッドの製造方法。