JPS6246657A - 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］ この発明は、プリンタ等に用いられるサーマルヘッドの
製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 一般に、サーマルヘッドは感熱記録紙１−に教学　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、セラミックなどの絶縁性基板ｌ−に１対の電極を
形成するとともに、両″Ｉｋ極間に発熱体としての抵抗
体を電気的に接続１．て構成されている。そして、サー
マルヘッドを用いて記録を行なう場合には１両電極間の
抵抗体に電圧を印加して抵抗体を発熱させ、その熱を感
熱記録紙にｒｉえることによって、感熱記録紙には抵抗
体の発熱に応じて感熱記録が行なわれる。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っ
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。

ンこるで、このようなサーマルヘッドには感熱記録紙ヒ
に高精度に熱記録を行なうことができること、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２図は従来のサーマルヘッドの平面図、第３図は第２
図のｘ−Ｘにおける断面図をそれぞれ示している。図に
おいて、（１）はたとえばセラミックなとからなる絶縁
性基板、（２）は金を含有する導電性ペーストを用いて
上記絶縁性基板（１）Ｌに厚＋１＋、！技術などの手法
によって形成された電極、（３）は電８ｉ（２）間にｉ
ｌｔ極の１部を被覆して形成された発熱体としての抵抗
体であり、抵抗体（３）は醇化ルテニウムなどを含有す
る抵抗 ペーストを用いて、」−記電極（２）を形成する手法と
同様の手法によって形成されている。

しかるに、このような構造のサーマルヘッドでは、第３
図に示すように、抵抗体（３）の絶縁性基板（１）表面
からの中央部分（３ａ）上面の高さが、抵抗体（３）の
電極（２）との重なり部分（３ｂ）、１−面の高さｔこ
比へて低くなり、たとえば電極（２）の膜厚を５μ、ｍ
、抵抗体（３）のＩ＋！２厚をｌＯＩＬｍとすると、屯
なり部分（３ｂ）、ｉ−面の高さは１５ｇｍとなる。

したがって、電極（２）間に所定の電圧を印加して抵抗
体（３）を発熱させ、その熱によって抵抗体（３）」−
に配置した感熱記録紙（図示せず）に印字を行なう際に
、感熱記録紙と抵抗体（３）の中央部分（３ｄ）とが十
分に接触せず、抵抗体（３）の熱が効率よく感熱記録紙
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）への印加重力を大きくしなけ
ればならず、またそのために抵抗体（３）の経時劣化の
速さが増大するなどの問題を生じる。

また、このような問題点を解消するため、電極（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
っ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、電極（２）が多孔質となって電極（２
）に断線が生じるおそれがあり、また、１１Ｑ厚の小さ
い電極（２）のトに膜厚の大きい抵抗体（３）が形成さ
れるので、抵抗体（３）の屯なり部分（３ｂ）に歪応力
が集中して、電極（２）が絶縁性ノ、（板（１）から剥
離するという欠点が生じる。

他方、抵抗体（３）の膜厚を電極（２）のそれに比へて
十分に大きくしようとすると、抵抗体（３）の熱容＋、
７−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を生しる。

こうした欠点を除去するために、たとえば特開昭５８−
７６２８６号公報においては、電極（２）として金を含
有するメタル・オルカニツタ−ペーストを用い、これを
１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）上に形成することが提案されている。第４図
は、このようにして得られたサーマルヘッドの構造を示
している。

この手法によれば、メタル・オルガニック・ペーストの
特性によって、電Ｍ　（２）の■り質をきわめて緻富に
することができ、かつその膜厚も０゜２〜０．５μｍ程
度にできることがら、電極（２）の微１ｉＩＩパ〃−゛
／ル拮［庄ヒ／　清、っル、ｔｈレレノ！α・Ａ−でき
、゛電極（２）に断線が発生するおそれはほとんどない
。

また、抵抗体（３）の膜厚は通常の寸法１０〜１５μｍ
に選ばれているので、抵抗体（３）の中央部分（３ａ）
と毛なり部分（３ｂ）間の上面高さの差は電極（２）の
膜厚０．２〜０．５μｍと等しい７１″法となり、抵抗
体（３）の膜厚１０〜１５ル■に比べてきわめて小さく
なる。

その結果°、熱記録を行なう際に、抵抗体（３）と感熱
記録紙との接触状態がある程度数片されて、感熱記録紙
への熱伝達効率および熱伝達速度を向にできる利点があ
る６ ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、Ｌ記特開昭５８−７６２８６号公報のも
のにおいても、抵抗体（３）の中央部分（３ａ）と重な
り部分（３ｂ）間の−に面高さの差をなくすことは不可
能であり、上述したように０．２〜０゜５μｍのにＪ−
性差が残ることは避けられない。

したがって、熱記録にあたって、抵抗体（３）とシ、＆
凡記録紙との接触状態が改善されるとはいうものの、感
熱記録紙・＼の熱伝達効率および熱伝達速度の向りには
限界があり、高精度、高速＋（［記録の霊求を十分番こ
猫たずことはできなかった。

この発明は上記従来の欠点を除去するためになされたも
ので、抵抗体の中央部分と改なり部分間のＦ面高さの差
をなくし、抵抗体と感熱記録紙とがほぼ密着状態で接す
るように１．て、感熱記録紙・＼の熱伝達効率および熱
伝達速度を一層向［二させることのできるサーマ）レヘ
ッドの製ｌ告力法を提供干ること荀ｉｊ的としている。

１問題＋３．１、を解決するためのｆ段］この発明は、
絶縁性基板の１１面に熱軟化性のア７　ｌ’　ｆｊシラ
ス介して、パターンニングされた′電極を１［ソ成した
ことを特徴とするものである３［作用］ この発明においては、アンダガラスを加熱するど　−ア
ンタカラスが軟化し、電極かこの軟化した７−・タカラ
スの中に沈降１〜て、その表面かアンタカラスの表面と
ほぼ回−面になるよう埋入されるｔｈ　、ｙ）　＋こ、
電極はアンダガラスの表面から突出１″ることかない。

したがって、電Ｊ４１紮覆うよう番こ抵抗体を形１表１
．ても、抵抗体の中央部分と重なり部分間の上面高さの
差か生じないので、抵抗体と感熱記録紙とは密着状態で
接することが可ス１ごとなる。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に１−たがって説明する
。

第１図はこの発明によるサーマルヘッドのヘソ！貴力法
の実施例を不すＬ程図である。まず、同図（ａ）に示す
ように、セラミックなどの絶縁性基板（１）のに面にア
ンダガラス（４）を形成する。このアンダガラス（４）
は、非晶質系のガラスであって、約９００°Ｃの軟化点
を右しており、これ以トの温；■に加熱すると軟化する
性質のものである。

つぎに、同図（ｂ）に示すように、アンダガラス（４）
の１１面に導体（５）を成膜する。この導体（５）は、
金？含右するメタル・オルカニッグ・ペース１−Ａ−４
６１５（エンゲルハート社製）からなり、１μ５以ドの
膜厚に成膜する。さら番こ、同図（Ｃ）に・１ぺすよう
に、成膜１−だ導体（５）を周知のエツチング技術の１
７人を用いてパターンニングし、電極（５ａ）を形成す
る。

その後、アンダガラス（４）の軟化点である９００°Ｃ
以Ｉの温度に加熱して′市Ｊ４ｉ（５ａ）を焼成すると
、アンタカラス（４）が軟化して、同図（ｄ）に１＼１
−ように、′−１て極（５ａ）が軟化したアンタカラス
（４）の中本こ１゛１・Ｒによ４１沈降して、その表面
がアンタカラス（４）の表１ｒ１１とほぼ゛回−用Ｉ′
Ｉ１１こなるよう押入される。この」８１合、軟化１．
たアンタカラス（１）の表面−力・玉ＪＪと１１ｉ、極
（５ａ）の自毛とのバランスをとりながう電極（５ａ）
を沈降させる。

ついで、同図（ｅ）に示すように、埋入された’４ｊ極
（５ｄ）をｊｉｆｆうようにアンダガラス（４）の表面
に抵抗体（３）を形成し、さらに、この抵抗体（３）の
−［−に保護用のす一パーカラス（６）を形成する。こ
こで、抵抗体（３）およびオーバーカラス（６）を形成
２するにあたっては、アンタカラス（４）の軟化点以下
であるたとえば８００〜９００°Ｃの温度範囲で焼成を
行なう。

以１．の工程を経て得られたサーマルヘッドにおいては
、電極（５ａ）がアンダガラス（４）の表面から突出し
ないので、そのトに形成、された抵抗体（３）も４ｉ川
な・状態となり、抵抗体（３）と感熱記録紙とを密着状
態で接触させることができる。したかつて、感熱記録紙
への熱伝達＋８ＩＪ率および熱伝達速度が非阜（こ良好
となり、高精１８ｊでかつ高ビ↓ｉ度ｔ５記録かり能と
なる。

なお、１−記実施例では、′電極（５ｄ）を軟化したど
ンダカラス（４）中に白子だけで沈降させる例紮１くし
たか、ν・黄により′電極（５、′ｌ）に外部から・内
室ｒ没により４１屯を加えるようにしてもよい。

また、電極（５ａ）は全以外の他の導電性金属材料であ
ってもよい。

［発明の効果］ 以１−のように、この発明番こよれば、絶縁性−（、（
椴の１．而に熱軟化性のアンダガラスを形成し、このア
ンタカラスを軟化点以上に加熱！−で、電極をその表面
がアンダガラスの表面とほぼ同一面となるようにカラス
中に埋入することにより、茫然抵抗体の中央部分と重な
り部分間の上面高さの差が生じないようにしたので、抵
抗体が平坦化されて、抵抗体と感熱記録紙とが密着状態
で接触するようになる。したがって、感熱記録紙への熱
の伝達効率および伝達速度がきわめて良好となり、高精
度でかつ高速度の記録が可能なサーマルヘッドを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるラーマルヘッドの製造方法の実
施例を示す工程図、第２図は従来のサーマルヘッドの平
面図、第３図は第２図のｘ−ｘにおける断面図、第４図
は従来の他の例の第２図のｘ−ｘにおける断面図である
。 （１）・・・絶縁性基板、（３）・・・抵抗体、（４）
・・・アンダガラス、（５）・・・導体、　（５ａ）・
・・電極。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁性基板の上面に熱軟化性のアンダガラスを形
   成する工程と、上記アンダガラスの上面に導体を成膜す
   る工程と、上記成膜された導体をエッチング等によりパ
   ターンニングして電極を形成する工程と、上記アンダガ
   ラスをその軟化点以上の温度に加熱して上記電極をその
   表面がアンダガラスの表面とほぼ同一面となるようにア
   ンダガラス中に埋入する工程と、上記埋入された電極を
   覆うように上記アンダガラスの表面に発熱抵抗体を形成
   する工程とからなることを特徴とするサーマルヘッドの
   製造方法。
2. （２）アンダガラスが非晶質系のガラスである特許請求
   の範囲第１項記載のサーマルヘッドの製造方法。
3. （３）導体が金を含有するメタル・オルガニック・ペー
   ストの焼成材料からなる特許請求の範囲第１項記載のサ
   ーマルヘッドの製造方法。