WO1997029915A1 - Tete thermique et procede de fabrication associe - Google Patents

Description

明細書

¾明の名称

サーマルへッド及びその製造方法

枝術分野

本発明は、 サ一マルプリン夕ゃファクシミリに用いられるサ一マルへッドに関 する。 さらに詳しくは、 本発明は、 凸状グレーズ層を備えたタイプのサーマル へッド及びその製造方法に関する。

サーマルへッドとしては、 絶縁基板上に凸レンズ状に盛り上がった凸状グレー ズ層を形成し、 この凸状グレーズ層の上に発熱抵抗体層を設けた構成のものがす でに公知となっている。 凸状グレーズ層は、 発熱抵抗体層に対する転写リボンや 感熱記録紙の接触性を高めるとともに、 発熱部分の蓄熱性を良好とする。 かかる 構成のサーマルへッドは、 例えば実公平 7— 2 3 2 6 5号公報に開示されてい る。

説明の便宜上、 上記公報に所載のサ一マルヘッドの具体的構成について、 本願 の添付図面における図 8を参照しつつ説明する。 同図に示すように、 公知のサー マルへッドは、 セラミクス製の絶縁基板 2 1上に非晶質ガラスからなる凸状ダレ —ズ層 2 2を形成し、 同凸状グレーズ雇 2 2の縁部 2 2 aに， 結晶化ガラスから なる電極形成用グレーズ層 2 3を一部重なるように形成している。 そして、 この 電極形成用グレーズ層 2 3の上に発熱抵抗体層 2 5や電極層 2 4を形成してい る。

このような構成によれば、 凸状グレーズ層 2 2の縁部 2 2 aと絶縁基板 2 1と の境界部分に、 電極形成用グレーズ層 2 3が存在するために、 この境界部分の段 差を小さくすることができる。 従って、 その上に形成される膜厚の薄い発熱抵抗 体層 2 5や電極層 2 4が急激な段差に原因して断線状態となったり、 あるいは抵 抗値不良を生じるといったことを回避することができる。

なお、 上記従来のサーマルヘッドでは、 凸状グレーズ層 2 2が非晶質ガラスで 形成しているのに対し、 電極形成用グレーズ層 2 3は結晶化ガラスで形成してい るが、 これは次のような理由による。 すなわち、 電極形成用グレーズ層 2 3を形 成する場合には、 凸状グレーズ層 2 2の上に電極形成用グレーズ層 2 3の材料と なるガラスペーストを印刷し、 その後このガラスべ一ストを焼成する。 このた め、 このガラスべ一ストの焼成温度が、 凸状グレーズ層 2 2の焼成温度と同一又 はそれよりも高温であると、 先に形成されている凸状グレーズ層 2 2が過剰に軟 化変形し、 例えば凸状グレーズ層 2 2の盛り上がり高さが低くなるなどの不具合 を生じる。 従来では、 このような不具合を防止する観点から、 電極形成用グレー ズ層 2 3の材質として、 非晶質ガラスからなる凸状グレーズ層 2 2よりも低い温 度で焼成可能な結晶化ガラスを用いていた。

しかしながら、 上記従来の手段では、 電極形成用グレーズ層 2 3と凸状グレー ズ層 2 2とを異なる材質にしているために、 これら 2つのグレーズ層 2 2、 2 3 をそれぞれ形成する場合に、 2種類の材料を準備した上で、 グレーズ層の種類に 応じてその材料を選択して用いる必要が生じる。 従って、 これらの手間が面倒で あり、 生産効率面において未だ改善の余地があった。

また、 この種のサ一マルヘッドは、 発熱抵抗体層 2 5や電極雇 2 4の表面をガ ラス材料からなる絶縁保護層 （図示せず） によって覆うのが通例であるが、 この 絶縁保護層は、 転写リボンゃ感熱記録紙などと直接接触するものであるから、 結 晶化ガラスよりも表面が滑らかな非晶質ガラスによって形成することが望まれ る。 このように、 絶縁保護層を非晶質ガラスによって形成する場合には、 電極形 成用グレーズ層 2 3の材質が絶縁保護層とも異なる材質となってしまい、 電極形 成用グレーズ層 2 3を結晶化ガラスで形成すると、 材料の変更回数がさらに増 え、 生産効率が悪くなる。

さらに、 上記従来のサーマルヘッドでは、 電極形成用グレーズ層 2 3を、 非晶 質ガラスよりも表面が粗い結晶化ガラスによって形成しているため、 その表面に 形成される発熱抵抗体層 2 5や電極層 2 4に断線が生じ易かった。 従って、 従来 では、 電極形成用グレーズ層 2 3の表面に形成される発熱抵抗体 2 5や電極層 2 4の断線を防止する観点からしても、 未だ改善の余地があった。

¾明の開示

そこで、 本発明の目的は、 凸状グレーズ層の盛り上がり高さが小さくなつたり 電極層や発熱抵抗体層に断線が生じるなどといった不具合を生じさせることな く、 適正に製造することができるサ一マルへッドを提供することにある。

本発明の他の目的は、 このようなサーマルへッドの製造方法を提供することに ある。

本発明の第 1の側面によれば、 絶縁基板と、 この絶緣基板の表面に形成された 非晶質ガラスからなる凸状グレーズ層と、 この凸状グレーズ層上に形成された発 熱抵抗体層と、 上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレーズ層に部分的 に重なるように形成された電極形成用グレーズ層と、 この電極形成用グレーズ層 上において、 上記発熱抵抗体層に部分的に重なるように形成された電極層と、 を 備えたサーマルへッ ドであって、 上記凸状グレーズ雇及び電極形成用グレーズ層 の各々は非晶質ガラスによって形成されており、 上記電極形成用グレーズ層は上 記凸状グレーズ閹ょりも薄く形成されていることを特徵とする、 サ一マルへッド が提供される。

以上の構成による利点については、 後述する実施例に則して説明する。

上記電極形成用グレーズ層と上記凸状グレーズ層とは同一の非晶質ガラス材料 により形成してもよい。 この場合、 上記同一の非晶質ガラス材料としては、 例え ばアルミナ系ガラスを選択できる。

また、 代替手段として、 上記電極形成用グレーズ層と上記凸状グレーズ層とを 異なる非晶質ガラス材料により形成してもよい。 この場合、 上記凸状グレーズ層 は例えばアルミナ系非晶質ガラスで形成し、 上記電極形成用グレーズ層は例えば 鉛系非晶質ガラスで形成できる。

さらに、 上記電極層及び発熱抵抗体層は、 非晶質ガラスで形成された絶縁保護 層により覆われていてもよい。 この場合上記絶縁保護層と上記電極形成用グレー ズ層とは、 同一の非晶質ガラス材料 （例えば、 アルミナ系ガラス又は鉛系ガラ ス） によって形成できる。

本発明の一つの実施例では、 上記絶縁基板の上記表面のうち、 上記凸状グレー ズ層が形成された部分を除く領域は上記電極形成用グレーズ層に完全に覆われて ており、 上記発熱抵抗体層を選択的に加熱するための少なくとも 1個のドライバ I Cが上記電極形成用グレーズ層上に直接搭載されている。

本発明の別の実施例では、 上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレー ズ層から離間した位置に少なくとも 1個のドライバ I cが搭載されたドライバ搭 載用グレーズ層が形成されており、 上記凸状グレーズ雇と上記ドライバ搭載用グ レーズ雇との間を掛け渡すように上記電極形成用グレーズ層が形成されている。 上記いずれの実施例においても、 上記電極形成用グレーズ層は上記凸状グレー ズ層よりも軟化点が低い非晶質ガラス材料 （例えば、 鉛系ガラス） で形成され る。 また、 後者の実施例において、 上記ドライバ搭載用グレーズ層は上記凸状グ レーズ層と同一の非晶質ガラス材料 （例えば、 アルミナ系ガラス） で形成され る。

本発明の第 2の側面によれば、 絶縁基板の表面に非晶質ガラスからなる凸状グ レーズ層を形成し、 上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレーズ層に部 分的に重なるように電極形成用グレーズ層を形成し、 上記凸状グレーズ層上に発 熱抵抗体層と電極層とを重なるように形成する、 ステップを含むサーマルへッド の製造方法であって、 上記電極形成用グレーズ層の形成は、 上記凸状グレーズ層 に部分的に重なるように非晶質ガラスペース卜を上記凸状グレーズ層の高さより も小さい厚みで印刷する第 1工程と、 この印刷された非晶質ガラスペース卜を上 記凸状グレーズ層の焼成温度よりも低い温度で焼成する第 2工程とを含むことを 特徵とする、 サーマルヘッドの製造方法が提供される。 以上の製造方法においては， 上記電極形成用グレーズ層上に上記電極層に電気 的に接続された少なくとも 1個のドライバ I Cを搭載するステップをさらに含ん でいてもよい。 或いは、 上記凸状グレーズ層と共にドライバ搭載用グレーズ層を 当該凸状グレーズ層から離間して形成し、 上記ドライバ搭載用グレーズ層上に上 記電極層に電気的に接続された少なくとも 1個のドライバ I Cを搭載してもよ い。

本発明の他の目的、 特徴及び利点については、 以下に添付図面に基づいて説明 する好適実施例から明らかとなろう。 lataの な t¾曰月

図 1は、 本発明の第 1実施例に係るサ一マルへッ ドの要部を示す平面図であ る。

図 2は、 図 1の X— X線に沿う拡大断面図である。

図 3は、 同サ一マルヘッドに搭載されたドライバ I Cとその関連部分を示す断 面図である。

図 4は、 図 1 に示すサーマルヘッドの製造途中段階における要部拡大断面図で ある。

図 5は、 本発明の第 2実施例に係るサ一マルへッドを示す断面図である。

図 6は、 図 5に示すサーマルヘッドの要部平面図である。

図 7は、 図 1に示すサーマルへッドの製造途中段階における断面図である。 図 8は、 従来のサーマルへッドを示す要部拡大断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の好ましい実施の形態について、 図面を参照しつつ具体的に説明 する。

図 1〜 3は、 本発明の第 1実施例に係るサーマルヘッ ドを示している。 図 1 は、 サーマルヘッドの要部平面図であり、 図 2は、 図 1の X— X線要部拡大断面 図である。 また、 図 3は、 図 1に示すサ一マルヘッ ドの製造途中段階の要部拡大 断面図である。

図 1〜 3に示されるサーマルへッドは、 いわゆる厚膜型と称されるタイプのも のである。 図 2において、 このサ一マルヘッドは、 セラミクス製の絶縁基板 1を 有し、 その絶縁基板 1の表面上に、 凸状グレーズ層 2、 電極形成用グレーズ層 3、 電極層 4、 発熱抵抗体層 5、 及び絶縁保護層 6が順次積層して形成されてい る。

上記凸状グレーズ層 2は、 絶縁基板 1の表面においてその一方の縁部の近傍領 域 Aにおいて一定幅の帯状に形成されている。 凸状グレーズ層は、 例えばアルミナ 系ガラス （S i〇 2—A l 2 O 3 ) からなる非晶質ガラスで構成されている。 この 凸状グレーズ層 2 ' は、 絶縁基板 1の表面に非晶質ガラスべ一ストを所定厚みに 印刷し、 これを約 1 2 0 0でで焼成することにより形成される。 この凸状グレー ズ層 2の具体的なサイズの一例においては、 図 3に示すように、 その幅 Lは、 約 1 2 0 0 i mであり、 またその盛り上がり高さ （最大厚み） Hは、 約 5 0 mで ある。

上記電極形成用グレーズ層 3は、 絶縁基板 1の表面において上記凸状グレーズ 層 2の一側に位置する領域 Bを覆う第 1部分 3 aと、 上記凸状グレーズ層 2の他 側に位置する領域 Cを覆う第 2部分 3 bとを含んでいる。 上記第 1部分 3 aは上 記凸状グレーズ層 2の一方の長手縁部 2 aに重なっており、 上記第 2部分は 3 b は上記凸状グレーズ層 2の他方の長手縁部 2 bに重なっている。

電極形成用グレーズ層 3は、 上記凸状グレーズ層 2と同質の非晶質ガラスに よって形成されている。 但し、 電極形成用グレーズ層の厚みは、 上記凸状グレー ズ層 2よりもはるかに小さく形成されている。 例えば、 電極形成用グレーズ層 3 の厚み tは約 6 w m、 上記凸状グレーズ層 2の各長手縁部 2 a、 2 bとのオーバ —ラップ寸法は約 3 0 0 である。

上記電極形成用グレーズ層 3は、 上記凸状グレーズ層 2を形成した後に、 非晶 質ガラスペーストを上記凸状ダレ一ズ層 2の各長手縁部 2 a、 2 bに重なるよう に所定厚みで印刷し、 これを焼成することにより形成される。 ただし、 この場合 の焼成温度は、 凸状グレーズ層 2を形成するときの焼成温度よりも低温とする。 電極形成用グレーズ層 3と凸状グレーズ層 2とは、 その材質が非晶質ガラスであ る点で共通するものの、 電極形成用グレーズ層 3の方が厚みが小さく、 加熱し易 いために、 凸状グレーズ層 2を形成するときの焼成温度よりも低い温度であって も、 上記電極形成用グレーズ層 3を適切に焼成することが可能である。

上記電極層 4は、 図 1に示すように、 複数条の個別電極 4 aと、 複数の櫛歯 4 b 1を有するコモン電極 4 bと含んでいる。 コモン電極 4 bの櫛歯 4 b 1は、 個 別電極 4 aに対して互い違い状となっている。 電極層 4は、 例えば金などを主成 分とする導電ペーストを厚膜印刷法によって所定のパターンに印刷して形成され る。 また、 電極層 4の厚みは、 例えば約 0 . である。

上記発熱抵抗体層 5は、 上記凸状グレーズ層 2の幅方向中央部 （頂部） に位置 するように上記電極層 4の上に形成されている。 より具体的には、 上記発熱抵抗 体層 5は、 個別電極 4 aとコモン電極 4 bの櫛歯 4 b 1とに交互に交差するよう に帯状に形成されている。 この発熱抵抗体層 5は、 選択された各個別電極 4 aに 電圧が印加されると、 隣接するコモン電極 4 b間の領域が部分的に発熱し、 これ によつて転写リボン又は感熱記録紙をドット単位で加熱する。 この発熱抵抗体層 5は、 やはり厚膜印刷法によって形成され、 その厚みは例えば約 3 . 5 mであ る。

図 3に示すように、 上記発熱抵抗体層 5への電圧印加の制御は、 上記電極形成 用グレーズ層 3の第 2部分 3 b上に搭載された複数のドライバ I C 7 (図 3では 1個のドライバ I Cのみ示す） によって行われる。 このドライバ I C 7の出力側 は、 金線 W 1 を介して上記各個别電極 4 aに結線されている。 また、 ドライバ I Cの入力側は、 金線 W 2を介して電極形成用グレーズ層 3の第 1部分 3 a上に形 成された配線用導体パターン 8に結線されている。 この配線用導体パターン 8 は、 ドライバ I C 7に対して必要な駆動用電圧や、 各種の制御信号を入力させる ためのものであり、 適当な端子 （図示せず） に導通するように形成されている。 配線用導体パターン 8は、 電極層 4 (すなわち、 個別電極 4 a及び共通電極 4 b ) を形成するのと同時に形成することできる。 なお、 上記ドライバ I C 7、 及 び金線 W l、 W 2の各ボンディング部は、 硬質の樹脂体 9によってコーティ ング され、 保護されている。

上記絶縁保護層 6は、 上記発熱抵抗体層 5や電極層 4を覆ってこれらを保護す る。 この絶縁保護層 6は、 凸状グレーズ層 2や電極形成用グレーズ層 3と同質の 非晶質ガラスからなる。 本実施例では、 絶縁保護層 6は、 凸状グレーズ層 2及び 電極形成用グレーズ層 3と全く同一の材料で形成している。 また、 絶縁保護層 6 の厚みは、 例えば 6 であり、 凸状グレーズ層 2よりもかなり薄手である。 従って、 この絶縁保護層 6を形成する場合において、 非晶質ガラスを印刷し、 そ の焼成を行うときには、 上記電極形成用グレーズ層 3の焼成作業の場合と同様 に、 凸状グレーズ層 2を焼成するときの温度よりも低い温度で焼成することが可 能である。

上記構成のサ一マルヘッドにおいては、 凸状グレーズ層 2の両長手縁部 2 a、 2 bに電極形成用グレーズ層 3が重なった状態に形成されているために、 凸状グ レーズ層 2と絶縁基板 1との間の段差が、 電極形成用グレーズ層 3によってある 程度吸収される。 また、 上記電極形成用グレーズ層 3は、 非晶質ガラスであり、 結晶化ガラスよりも滑らかな表面に形成される特性を有している。 さらに、 この 電極形成用グレーズ層 3は、 絶縁基板 1の表面部のうち、 凸状グレーズ層 2の形 成領域の一部を除く領域に形成されており、 電極雇 4 ( 4 a、 4 b ) の全体をこ の電極形成用グレーズ層 3の表面上に形成することができる。 従って、 上記電極 層 4が、 約 0 . 6 mの極薄であっても、 この個別電極 4 aや共通電極 4 bの断 線を回避することができる。 また、 個別電極 4 aや共通電極 4 bの断線の防止に より、 この電極層 4の上に形成される発熱抵抗体層 5の断線もやはり防止するこ とが可能となる。

さらに、 上記サーマルヘッ ドの凸状グレーズ層 2、 電極形成用グレーズ層 3、 及び絶縁保護層 6の材質は、 いずれも非晶質ガラスであり、 互いに共通してい る。 従って、 サーマルヘッドの製造に際し、 非晶質ガラスとは別の結晶化ガラス のペースト材料を別途準備しておくような必要はなく、 上記三者の原材料を統一 できるので、 材料管理の容易化などが図れる。

一方、 既述したとおり、 上記電極形成用グレーズ層 3及び絶縁保護層 6の厚み は、 凸状グレーズ層 2の高さ Hよりも小さく、 凸状グレーズ層 2の焼成温度より も低い温度で焼成することができる。 従って、 電極形成用グレーズ層 3や絶縁保 護層 6を焼成するときに、 凸状グレーズ層 2の盛り上がり高さ Hが減少するのを 防止することができる。 その結果、 凸状グレーズ層 2の盛り上がり高さ Hを所定 値に確保でき、 転写リボン又は感熱記録紙に対するサ一マルヘッドの密着性 （す なわち、 印字品質） を良好なものにすることができる。

また、 発熱抵抗体層 5は表面が滑らかな非晶質ガラスからなる絶縁保護層 6に よって覆われているために、 転写リボン又は感熱記録紙との接触が円滑なものに できる。 さらに、 上記絶縁保護層 6を、 電極形成用グレーズ層 3と同一材料で形 成しておけば、 絶縁保護層 6の電極形成用グレーズ層 3への密着性が優れたもの となり、 絶縁保護層 6が安易に剥離するようなことを防止できるとともに、 電極 形成用グレーズ層 3の機械的強度も高まる。

さらにまた、 電極形成用グレーズ層 3の表面を滑らかにできることから、 その 表面に直接搭載されるドライバ I C 9の接合性も高めることができるという付加 的利点も得られる。

上記実施例では、 凸状グレーズ層 2を幅約 1 2 0 0 w m、 厚み約 5 0 に形成 するとともに、 電極形成用グレ一ズ層 3を厚み約 6 x mに形成している。 しかし ながら、 本発明はこれら各部の具体的な寸法は種々に変更自在である。 ただし、 例えば上述の寸法に形成された凸状グレーズ層 2に対しては、 電極形成用グレー ズ層 3の厚みを 5〜 2 0 zz mの範囲内にすることが望まれる。 電極形成用グレー ズ層 3の厚みが 2 0 ii m以上になると、 その焼成温度が高くなつてしまい、 凸状 グレーズ層 2の焼成温度との差別化が困難となるからであり、 また厚みが 5 以下になると、 凸状グレーズ層 2と絶縁基板 1との境界における段差を吸収する ことが困難となるからである。 本発明では、 このような事情を踏まえた上で、 電 極形成用グレーズ層 3の厚みを凸状グレーズ層 2の寸法に対応させて適宜決定す ればよい。

また、 上記実施例では、 いわゆる厚膜型のサーマルヘッドを一例として説明し た。 しかしながら、 本発明はこれに限定されず、 いわゆる薄膜型サーマルヘッド にも適用することができる。 薄膜型サーマルヘッドの場合には、 蒸着又はスパッ タリング工程によって所定の薄膜を形成する工程と、 この薄膜にエッチング処理 を施す工程とを繰り返しながら、 所望の部分を順次形成してゆけばよい。 また、 薄膜型サーマルヘッドでは、 電極層と発熱抵抗体層との積層順序が、 厚膜型とは 逆になるが、 本発明では電極層と発熱抵抗体層との積層順序は問わない。

さらに、 上記実施例では、 凸状グレーズ層 2の両長手縁部 2 a、 2 bの双方に 電極形成用グレーズ層 3を重ねるように形成している。 しかしながら、 例えばコ モン電極 4 bを凸状グレーズ層 2の表面のみに形成するような場合には、 この凸 状グレーズ層 2と絶縁基板 1 との急激な段差に原因してコモン電極 4 bが断線す ることはない。 従って、 このような場合には、 あえて上記凸状グレーズ層 2の一 方の長手縁部 2 bに対して電極形成用グレーズ層 3を重ねて形成する必要はな く、 凸状グレーズ層 2の一方の長手縁部 2 aのみに電極形成用グレーズ層 3が重 なるように形成してもかまわない。

図 5 ~ 7は、 本発明の第 2実施例に係るサーマルヘッドを示す。 本実施例のサ —マルヘッドは、 セラミクス製の絶縁基板 1 ' の表面に、 凸状グレーズ層 2 ' 、 ドライバ搭載用グレーズ層 1 0、 電極形成用グレーズ層 3 ' 、 電極層 4 ' 、 発熱 抵抗体層 5 ' 、 絶縁保護層 6 ' などが積層して形成されている。 また、 上記ドラ ィバ搭載用グレーズ層 1 0の上には、 ドライノ、 I C 7 ' が実装されている。

第 1実施例と同様に、 上記凸状グレーズ層 2 ' は、 絶縁基板 1の表面から盛り 上がった断面形状を有する一定幅の帯状に形成されている。 凸状グレーズ層 2 ' の材質は、 例えば軟化点が 9 0 0〜9 5 0 のアルミナ系ガラス （S i〇2 _ A l 2〇3 ) からなる非晶質ガラスである。 この凸状グレーズ層 2 ' は、 絶縁基板 1 ' の表面に非晶質ガラスペーストを所定厚みになるように複数回にわたつて印刷 し、 これを例えば上記軟化点以上の 1000〜 1300でで焼成することにより 形成される。 この凸状グレーズ層 2 ' は、 幅が例えば 1200 im程度であり、 盛り上がり高さ （最大厚み） が例えば約 50 である。

上記ドライバ搭載用グレーズ層 10は、 絶縁基板 1 ' の表面に、 上記凸状グレ ーズ層 2' とは一定間隔を隔てて形成されている。 このドライバ搭載用グレーズ 層 1 0の材質は、 例えば上記凸状グレーズ層 2 ' と同一である。 従って、 このド ライバ搭載用グレーズ層 10は、 上記凸状グレーズ層 2' を形成する場合と同様 に、 上記アルミナ系ガラスのペーストを所定の厚みに印刷し、 これを例えば 10 00〜1300°Cで焼成することにより形成される。 このドライバ搭載用グレー ズ層 10と凸状グレーズ層 2 ' との焼成は、 同一工程によって同時に行わうこと ができる。 また、 このドライバ搭載用グレーズ層 1 0の厚みは、 上記凸状グレー ズ層 2' の盛り上がり高さよりも小さくてよく、 例えば 30〜40 mである。 上記電極形成用グレーズ層 3 ' は、 上記絶縁基板 1 ' の表面部のうち、 上記凸 状グレーズ層 2' が形成された領域 A' とドライバ搭載用グレーズ層 10が形成 された領域とを除く領域 B' ， C に形成されている。 具体的には、 上記電極形 成用グレーズ層 3' は、 第 1部分 3 a' と第 2部分 3 b' とに分割して形成され ている。 第 1部分 3 a' は、 凸状グレーズ層 2 ' とドライバ搭載用グレーズ層 1 0との間の領域 A ' において、 凸状グレーズ層 2' の一方の長手縁部 2 a' とド ライバ搭載用グレーズ層 10の一方の長手縁部 10 a' とに重なるように形成さ れている。 また、 第 2部分 3 b' は、 凸状グレーズ雇 2' の反対側の領域 B ' に おいて， 凸状グレーズ層 2' の他方の長手縁部 2 b' に重なるように形成されて いる。

本実施例においては、 上記電極形成用グレーズ雇 3 ' (3 a' 、 3 b' ) の材 質は、 上記凸状グレーズ層 2 ' やドライバ搭載用グレーズ層 10とは異なり、 例 えば軟化点が約 730での鉛系 （Si〇2 - PbO系） ガラスからなる非晶質ガラスで ある。 従って、 本実施例は、 電極形成用グレーズ層 3' の材料が鉛系ガラスであ る点で第 1実施例とは異なり、 そのガラスが非晶質である点で第 2実施例と共通 する。 また、 電極形成用グレーズ層 3' の厚みは、 凸状グレーズ層 2' やドライ バ搭載用グレーズ層 10よりも遥かに小さく、 例えば約 10 である。

図 7に示すように、 上記電極形成用グレーズ層 3 ' は、 上記凸状グレーズ層 2' やドライバ搭載用グレーズ層 1 0を形成した後に、 鉛系ガラスのペーストを 印刷し、 これを焼成することにより形成される。 ただし、 この焼成作業は、 凸状 グレーズ層 2 ' 及びドライバ搭載用グレーズ層 10を構成するガラスの軟化点 (9 00〜 9 50で） よりも低い温度で行う。 具体的には、 電極形成用グレーズ 層 4を形成するためのガラスペーストを印刷した後には、 これを約 150でで乾 燥し、 その後約 850でで焼成する。

上記電極層 4' は、 図 6に示すように、 複数条の個別電極 4 a' と、 複数の櫛 歯 4 b l ' を有するコモン電極 4 b， と含んでいる。 コモン電極 4 b' の櫛歯 4 b 1 ' は、 個別電極 4 a' に対して互い違い状となっている。 電極層 4' は、 例 えば金などを主成分とする導電ペースト （レジネート金） を厚膜印刷法によって 所定のパターンに印刷して形成される。 また、 電極層 4' の厚みは、 例えば約 0. 6 mである。 電極層 4' は、 上記凸状グレーズ層 2' 、 電極形成用グレー ズ層 4' 、 及びドライバ搭載用グレーズ層 1 0の表面に導体ペーストをスクリ一 ン印刷して焼成を行い、 その後フォ トリソグラフィによりパターン化して形成さ れる。

上記発熱抵抗体層 5 ' は、 上記凸状グレーズ層 2' の幅方向中央部 （頂部） に 位置するように上記電極層 4 ' の上に形成されている。 より具体的には、 上記発 熱抵抗体層 5 ' は、 個別電極 4 a' とコモン電極 4 b' の櫛歯 4 b 1 ' とに交互 に交差するように帯状に形成されている。 この発熱抵抗体層 5' は、 選択された 各個別電極 4 a' に電圧が印加されると、 隣接するコモン電極 4b' 間の領域が 部分的に発熱し、 これによつて転写リポン又は感熱記録紙をドット単位で加熱す る。 この発熱抵抗体層 5' は、 やはり厚膜印刷法によって形成され、 その厚みは 例えば約 3. 5 ^mである。 上記発熱抵抗体層 5 ' への電圧印加の制御は、 上記ドライバ搭載用グレーズ層 10上に搭載された複数のドライバ I C7' (図 5では 1個のドライバ I Cのみ 示す） によって行われる。 このドライノ I C 7' の出力側は、 金線 W1 ' を介し て上記各個別電極 4 a' に結線されている。 また、 ドライバ I Cの入力側は、 金 線 W2' を介してドライバ搭載用グレーズ層 10上に形成された配線用導体パ夕 —ン 8' に結線されている。 この配線用導体パターン 8 ' は、 ドライノ I C 7' に対して必要な駆動用電圧や、 各種の制御信号を入力させるためのものであり、 適当な端子 （図示せず） に導通するように形成されている。 配線用導体パターン 8 ' は、 電極層 4' (すなわち、 個別電極 4 a' 及び共通電極 4b' ) を形成す るのと同時に形成することできる。 なお、 上記ドライバ I C 7 ' 、 及び金線 W 1， 、 W2 ' の各ボンディング部は、 硬質の樹脂体 9' によってコーティングさ れ、 保護されている。

上記絶縁保護層 6' は、 上記発熱抵抗体層 5' や電極層 4 ' のほぼ全体を覆つ てこれらを保護する。 この絶縁保護層 6' は、 電極形成用グレーズ層 3' と同一 の鉛系ガラスからなる非晶質ガラスで形成される。 絶縁保護層 6' の厚みは、 例 えば 6 imであり、 凸状グレーズ層 2' やドライバ搭載用グレーズ層 10よりも かなり薄手である。 従って、 この絶縁保護層 6' を形成する場合において、 非晶 質ガラスを印刷し、 その焼成を行うときには、 上記電極形成用グレーズ層 3 ' の 焼成作業の場合と同様に、 凸状グレーズ層 2， やドライバ搭載用グレーズ層 10 を焼成するときの温度よりも低い温度で焼成することが可能である。

上記構成のサーマルヘッドにおいては、 個別電極 4 a' が絶縁基板 1 ' の表面 上に直接形成されておらず、 電極形成用グレーズ層 3' (3 a' ) の表面上に形 成されている。 本発明者らの実験によれば、 上記絶縁基板 1 ' の中心線平均粗さ (R a) が、 0. 3 mであったのに対し、 上記電極形成用グレーズ層 4の中心 線平均粗さの値を、 0. 04 mにすることができた。 その結果、 このような平 滑な表面の電極形成用グレーズ層 3 ' 上に個別電極 4 a' を形成した構造によれ ば、 その下地の表面粗さに原因する個別電極 4 a ' の断線を有効に防止すること ができる。 上記実験では、 電極形成用グレーズ層 3 ' の上に個別電極 4 a' を形 成する場合には、 絶縁基板 1 ' の表面に個別電極 4 a' を直接形成する場合より も、 断線が発生する割合を、 1 Z20以下に減少させることができることが確認 された。 同様のことは、 同じく電極形成用グレーズ層 3 ' に形成されているコモ ン電極 4 b' の櫛歯 4 b 1 ' についても該当する。

特に、 凸状グレーズ層 2' の両長手縁部 2 a' 、 2 b' に電極形成用グレーズ 層 3 ' が重なった状態に形成されているために、 凸状グレーズ層 2 ' と絶縁基板 1 ' との間の段差が、 電極形成用グレーズ層 3' によってある程度吸収される。 また、 上記電極形成用グレーズ層 3 ' は、 非晶質ガラスであり、 結晶化ガラスよ りも滑らかな表面に形成される特性を有している。 さらに、 この電極形成用グレ —ズ層 3' は、 絶縁基板 1 ' の表面部のうち、 凸状グレーズ層 2' 及びドライバ 搭載用グレーズ層 1 0の形成領域の一部を除く領域に形成されており、 電極層 4， （4 a' 、 4 b ' ) の全体をこの電極形成用グレーズ層 3 ' の表面上に形成 することができる。 従って、 上記電極雇 4' 力 約 0. の極薄であって も、 この個別電極 4 a' や共通電極 4 b' の断線を回避することができる。 ま た、 個別電極 4 a' や共通電極 4b ' の断線の防止により、 この電極層 4' の上 に形成される発熱抵抗体層 5' の断線もやはり防止することが可能となる。

さらに、 上記サーマルヘッ ドの電極形成用グレーズ層 3 ' 及び絶縁保護層 6' の材質は、 いずれも鉛系ガラスからなる非晶質ガラスであり、 互いに共通してい る。 従って、 サーマルヘッドの製造に際し、 アルミナ系ガラスペーストで凸状グ レーズ層 2' 及びドライバ搭載用グレーズ層 10を形成した後に、 一旦鉛系ガラ スペース卜に変更して電極形成用グレーズ層 3， を形成した上で、 再度アルミナ 系ガラスペーストに戻して絶縁保護層 6' を形成する必要はなく、 材料管理の容 易化が図れる。

一方、 既述したとおり、 上記電極形成用グレーズ層 3' 及び絶縁保護層 6 ' の 厚みは、 凸状グレーズ層 2' の高さやドライバ搭載用グレーズ層 1 0の厚みより も遥かに小さく、 しかも鉛系ガラスはアルミナ系ガラスよりも軟化温度が低いた め、 焼成温度を前述の第 l実施例よりも低くすることができる。 従って、 -電極形 成用グレーズ層 3' や絶縁保護層 6 ' を焼成するときに、 凸状グレーズ層 2 ' の 盛り上がり高さが減少するのを防止することができる。 その結果、 凸状グレーズ 層 2の盛り上がり高さを所定値に確保でき、 転写リボン又は感熱記録紙に対する サーマルヘッ ドの密着性 （すなわち、 印字品質） を良好なものにすることができ る。

また、 発熱抵抗体層 5 ' は表面が滑らかな非晶質ガラスからなる絶縁保護層 6' によって覆われているために、 転写リボン又は感熱記録紙との接触が円滑な ものにできる。 さらに、 上記絶縁保護層 6' を、 電極形成用グレーズ層 3' と同 一の鉛系ガラス材料で形成しておけば、 絶縁保護層 6' の電極形成用グレーズ層 3' への密着性が優れたものとなり、 絶縁保護層 6 ' が安易に剥離するようなこ とを防止できるとともに、 電極形成用グレーズ層 3' の機械的強度も高まる。 以上、 本発明の好適な実施例を説明したが、 本発明は上記実施例に限定され ず、 種々に設計変更可能である。 例えば、 電極形成用グレーズ層 4 (4' ) ゃ凸 状グレーズ層 2 (2 ' ) は、 非晶質である限りあらゆる種類のガラス材料で形成 することができる。

Claims

請求の範囲

. 絶縁基板と、

この絶縁基板の表面に形成された非晶質ガラスからなる凸状グレーズ層 と、

この凸状グレーズ層上に形成された発熱抵抗体層と、

上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレーズ層に部分的に重なる ように形成された電極形成用グレーズ雇と、

この電極形成用グレーズ層上において、 上記発熱抵抗体層に部分的に重な るように形成された電極層と、

を備えたサ一マルへッドであって、 上記凸状グレーズ層及び電極形成用グ レ一ズ層の各々は非晶質ガラスによって形成されており、 上記電極形成用グレ 一ズ層は上記凸状グレーズ雇よりも薄く形成されていることを特徴とする、 サ

—マ レへッド。

. 上記電極形成用グレーズ層と上記凸状グレーズ層とは同一の非晶質ガラス 材料により形成されている、 請求項 1に記載のサーマルへッド。 . 上記同一の非晶質ガラス材料は、 アルミナ系ガラスである、 請求項 2に記 載のサーマルへッド。 . 上記電極形成用グレーズ層と上記凸状グレ一ズ層とは異なる非晶質ガラス 材料により形成されている、 請求項 1に記載のサ一マルへッド。 . 上記凸状グレーズ層はアルミナ系非晶質ガラスからなり、 上記電極形成用 グレーズ層は鉛系非晶質ガラスからなる、 請求項 4に記載のサーマルへッド。

. 上記電極層及び発熱抵抗体層は、 絶縁保護層により覆われており、 かっこ の絶縁保護層は、 非晶質ガラスにより形成されている、 請求項 1に記載のサー マルへッド。 . 上記絶縁保護層と上記電極形成用グレーズ層とは、 同一の非晶質ガラス材 料によって形成されている、 請求項 2に記載のサ一マルへッド。 . 上記同一の非晶質ガラス材料は、 アルミナ系ガラスである、 請求項 7に記 載のサーマルへッド。 . 上記同一の非晶質ガラス材料は、 鉛系ガラスである、 請求項 7に記載のサ 一マルへッド。 . 上記絶縁基板の上記表面のうち、 上記凸状グレーズ層が形成された部分を 除く領域は上記電極形成用グレーズ層に完全に覆われている、 請求項 1に記 載のサーマルへッド。 . 上記発熱抵抗体層を選択的に加熱するための少なくとも 1痼のドライバ I Cが上記電極形成用グレーズ層上に直接搭載されている、 請求項 1 1に記載 のサ一マルへッド。 . 上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレーズ雇から離間した位置 に少なくとも 1個のドライバ I Cが搭載されたドライバ搭載用グレーズ層が 形成されており、 上記凸状グレーズ層と上記ドライバ搭載用グレーズ層との 間を掛け渡すように上記電極形成用グレーズ層が形成されている、 請求項 1 に記載のサーマルへッド。

. 上記電極形成用グレーズ層は上記凸状グレーズ層よりも軟化点が低い非晶 質ガラス材料で形成されている、 請求項 1 2に記載のサーマルヘッド。 . 上記電極形成用グレーズ層の非晶質ガラス材料は鉛系ガラスである、 請求 項 1 3に記載のサーマルへッド。 . 上記ドライバ搭載用グレーズ層は上記凸状グレーズ層と同一の非晶質ガラ ス材料で形成されている、 請求項 1 2に記載のサーマルへッド。 . 絶縁基板の表面に非晶質ガラスからなる凸状グレーズ層を形成し、

上記絶縁基板の上記表面において、 上記凸状グレーズ層に部分的に重なる ように電極形成用グレーズ層を形成し、

上記凸状グレーズ層上に発熱抵抗体閽と電極層とを重なるように形成す る、 ステップを含むサーマルヘッドの製造方法であって、

上記電極形成用グレーズ層の形成は、 上記凸状グレーズ層に部分的に重な るように非晶質ガラスペーストを上記凸状グレーズ雇の高さよりも小さい厚 みで印刷する第 1工程と、 この印刷された非晶質ガラスペーストを上記凸状 グレーズ層の焼成温度よりも低い温度で焼成する第 2工程とを含むことを特 徴とする、 サーマルヘッドの製造方法。 . 上記電極形成用グレーズ層上に上記電極層に電気的に接続された少なくと も 1個のドライバ I Cを搭載するステップをさらに含む、 請求項 1 6に記載 の製造方法。 . 上記凸状グレーズ層と共にドライバ搭載用グレーズ層を当該凸状グレーズ 層から離間して形成し、 上記ドライバ搭載用グレーズ層上に上記電極層に電 気的に接続された少なくとも 1個のドライバ I Cを搭載する、 請求の範囲 6 に記載の製造方法。 ―