JPS6230114B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はサーマルヘツドに関し、特にサーマ
ルヘツドの構造の改良に関するものである。

一般にサーマルヘツドは、感熱記録紙上に数
字、文字、記号などを記録するために用いられる
ものであり、通常は、セラミツクなどの絶縁性基
板上に一対の電極を形成するとともに、両電極間
に発熱体としての抵抗体を電気的に接続して構成
されている。そしてサーマルヘツドを用いて記録
を行なう場合は、両電極間の抵抗体に電圧を印加
して該抵抗体を発熱させ、その熱を感熱記録紙に
与えればよく、そうすると感熱記録紙には該抵抗
体の発熱に応じて感熱記録が行なわれることとな
る。ここで感熱記録紙としては、周知のように、
熱を与えることによつて物理的あるいは化学的に
変色するように処理されたものが用いられる。

ところでこのようなサーマルヘツドには、感熱
記録紙上に高精度に熱記録を行うことができるこ
とや、抵抗体の消費電力が少ないこと等が強く要
求されている。

第１図ないし第３図は従来のサーマルヘツドを
示し、図において、１はたとえばセラミツクなど
からなる絶縁性基板、２は金などの金属材料を含
有する導電性ペーストを用いて上記絶縁性基板１
上にスクリーン印刷などの手法によつて形成され
た電極導体、３は電極導体２間に該導体２の一部
を被覆して形成された発熱体としての抵抗体であ
り、該抵抗体３は酸化ルテニウムなどを含有する
抵抗ペーストを用いて上記電極導体２を形成する
手法と同様の手法によつて形成されている。

しかるにこのような構造のサーマルヘツドで
は、抵抗体３の基板１表面からの中央部分３ａ上
面の高さが抵抗体３の電極導体２との重なり部分
３ｂ上面の高さに比べて低くなり、たとえば、電
極導体２の膜厚を５μｍ、抵抗体３の膜厚を10μ
ｍとすると、重なり部分３ｂ上面の高さは15μｍ
となる。従つて電極導体２間に所定の電圧を印加
して抵抗体３を発熱させ、この熱によつて抵抗体
３上に配置した感熱記録紙（図示省略）に印字を
行う際に、感熱記録紙と抵抗体３の中央部分３ａ
とが十分に接触せず、抵抗体３の熱が効率よく記
録紙に伝わらず、その結果、熱記録された画像が
不鮮明になるとともに、抵抗体３への印加電力を
大きくしなければならず、又そのために抵抗体３
の経時劣化の速さが増大するなどの問題が生じ
る。

またこのような問題点を解消するため、電極導
体２を形成する際に、導電性ペーストを用いた従
来の手法によつてその膜厚を抵抗体３のそれに比
べて十分小さくしようとすると、高密度化の要請
から電極導体２の抵抗体３との重なり部分２ａの
幅を30〜60μｍと極めて小さくする必要があるた
めに、電極導体２が多孔質となり、そのため重な
り部分２ａに断線を生じるおそれがある。

また逆に抵抗体３の膜厚を電極導体２のそれに
比べて十分大きくしようとすると、抵抗体３の熱
容量が大きくなることから、抵抗体３の熱応答性
が悪化して高速記録が困難となり、しかも抵抗体
３への印加電力が増大するという欠点が生じる。

そこで、電極導体を蒸着、スパツタ等の薄膜製
法により形成し、その膜厚を薄くすることが考え
られる。しかるに金等を蒸着又はスパツタで絶縁
性基板上に形成した場合、接着強度が極めて弱
く、抵抗体の厚膜形成時の高温焼成、または作業
時等に簡単に剥離を生じてしまうという問題があ
り、これを解決するためには実開昭54−79145号
公報等に記載されているように、上記電極導体の
上、下層に接着力を高めるためのクロム、ニクロ
ム等の薄膜層を設けることが必要となつた。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、簡単な構成により抵抗体と重なる部分の電極
導体を薄く形成でき、感熱記録紙と抵抗体との接
触状熊を向上させて、鮮明な記録画像が得られる
とともに、抵抗体の消費電力の低減及び熱記録の
高速化を図ることができるサーマルヘツドを得る
ことを目的とする。

そこで本件発明者は、厚膜製法ながらも電極導
体を薄く形成できる方法について鋭意研究した結
果、上記電極導体のペーストとしてメタル・オル
ガニツク・ペースト（有機金属を完全に溶液化し
たもの）を使用すればそれが可能であることを見
い出した。

即ち本件発明者の研究結果によれば、従来の導
電性ペーストは、例えばこれを18μｍの厚さに塗
布すると焼成工程後では６μｍ程度になるのに対
し、メタル・オルガニツク・ペーストはこれを上
記同様18μｍの厚さに塗布しても焼成工程後には
0.3μｍ程度と非常に薄くなり、しかもその膜質
は従来の導電性ペーストによる膜質に比し非常に
緻密で、0.3μｍ程度の膜厚でもピンホールを生
ずる恐れは全くないことが判明した。

そこでこの発明に係るサーマルヘツドは、厚膜
抵抗体の端子である電極導体を、抵抗体と電気的
に接続された厚さ0.2μ〜0.5μのメタル・オルガ
ニツク・ペーストを用いて形成した。

この発明においては、導体は厚膜製法で形成さ
れているから基板等への接着強度は大きく、また
導体はメタル・オルガニツク・ペーストを用いて
形成しているから断線等を生ずることなく極めて
薄く形成することが可能となり、感熱記録紙と抵
抗体との接触状態が向上し、消費電力も著しく軽
減される。

さらに導体が薄いことは、サーマルヘツドの抵
抗体から見た場合、熱抵抗が大きくなつたことを
も意味する。従つて薄膜サーマルヘツドよりも抵
抗体の熱容量は大きいが、熱抵抗が小さくなるた
め、トータル的には、同一抵抗体面積で性能比較
すると、本実施例の厚膜サーマルヘツドの方が、
20％消費電力が軽減される。

以下本発明の一実施例を図について説明する。

第４図ないし第６図は本発明の一実施例による
サーマルヘツドを示す。図において、１は絶縁性
基板、２０ａは金などの金属材料を含有するメタ
ル・オルガニツク・ペーストを用いてエツチング
技術あるいは厚膜技術等の手法により絶縁性基板
１上に形成された第１の導体、２０ｂは導電性ペ
ーストを用いてスクリーン印刷等の従来手法と同
様の手法によつて絶縁性基板１上に上記第１の導
体２０ａと電気的に接続して形成された外部端子
への引出し部となる第２の導体、２０は上記第
１、第２の導体２０ａ，２０ｂからなる電極導
体、３０は抵抗ペーストを用いたスクリーン印刷
等の従来手法によつて絶縁性基板１上に上記第１
の導体２０ａの一部を被覆して形成された抵抗体
である。

次に作用効果について説明する。

このサーマルヘツドでは、メタル・オルガニツ
ク・ペーストの特性に関連して導体の膜質をきわ
めてち密にでき、かつその膜厚も0.2〜0.5μｍ程
度にし得ることから、電極導体２０の微細パター
ンを精度よく、かつ生産性よく形成でき、しかも
電極導体２０に断線が発生するおそれはほとんど
ない。また抵抗体３０の膜厚は通常の寸法10〜15
μｍに選ばれているので、抵抗体３０の中央部分
３０ａと重なり部分３０ｂ間の上面高さの差は電
極導体２０の第１の導体２０ａの膜厚0.2〜0.5μ
ｍと等しい寸法となり、抵抗体３０の膜厚10〜15
μｍに比べて極めて小さくなる。従つて熱記録を
行なう際には、抵抗体３０と感熱記録紙との接触
状態が向上し、感熱記録紙への熱伝達効率および
熱伝達速度が極めてよくなり、高精度で熱記録が
できるとともに、抵抗体３０の消費電力を低減で
き、又その結果抵抗体３０の経時劣化も低減でき
る。また、第１の導体２０ａは厚膜製法により形
成されるので絶縁性基板１との間に良好な接着強
度が得られる。

なお上記実施例では第１の導体を抵抗体および
第２の導体の下面に形成したが、この第１の導体
はそれぞれの上面に形成してもよいことは勿論で
ある。また上記実施例では電極導体の第１の導体
を第２の導体の一部分と重ねるようにしたが、全
て第１の導体のみで形成してもよい。

以上のようにこの発明に係るサーマルヘツドに
よれば、絶縁性基板上に形成された電極導体と抵
抗体とを備えたものにおいて、上記電極導体を抵
抗体と電気的に接続される厚さ0.2μ〜0.5μのメ
タル・オルガニツクペーストを用いて形成してい
るから、メタル・オルガニツクペーストも抵抗体
となる抵抗ペーストも高温焼成を伴なく厚膜製法
のみで構成するので、基本的な厚膜製法の耐熱
性、接着力をそこなわずして、抵抗体と感熱記録
紙の接触状態等を向上させて、高品質にかつ高速
で熱記録できるとともに、抵抗体の消費電力を低
減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサーマルヘツドの平面図、第２
図および第３図は第１図の−線断面図および
−線断面図、第４図はこの発明の一実施例に
よるサーマルヘツドの平面図、第５図および第６
図は第４図の−線断面図および−線断面
図である。 １……絶縁性基板、２０……電極導体、２０ａ
……第１の導体、２０ｂ……第２の導体、３０…
…抵抗体。なお図中、同一符号は同一又は相当部
分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 絶縁性基板と、この絶縁性基板上に膜厚が
   0.2μ〜0.5μで、メタル・オルガニツクペースト
   を用いて形成された導体と、この導体上に形成さ
   れ、該導体と電気的に接続して形成された厚膜抵
   抗体とを備えたことを特徴とする厚膜サーマルヘ
   ツド。