JP2667734B2 - Manufacturing method of thermal print head - Google Patents
Manufacturing method of thermal print headInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法に関
する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a thermal print head.
（ロ）従来の技術 第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）は、従来の厚膜型ヘッ
ドを示し、第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）は、従来の薄
膜型ヘッドを示している。(B) Conventional technology FIGS. 4 (A) and 4 (B) show a conventional thick film type head, and FIGS. 5 (A) and 5 (B) show a conventional thin film type head. Is shown.
第４図（Ａ）の厚膜型ヘッドは、第４図（Ｂ）の断面
図で示すように、セラミック基板81上に厚みの薄い平面
グレーズ層（蓄熱層）82を形成し、この平面グレーズ層
82上に共通電極パターン83と個別電極パターン84とを対
向状に形成すると共に、共通電極パターン83と個別電極
パターン84に跨がって表面弯曲状の発熱抵抗体85を形成
し、上層に保護膜86を設けて構成している。また、第４
図（Ａ）の平面図で示すように、共通電極パターン83は
櫛の歯状の引出し電極部83aを設け、この引出し電極部8
3aと食い違い状に個別電極パターン84を対向配備してい
る。そして、個別電極パターン84の両側、つまり引出し
電極部83a間に囲まれた発熱抵抗部Ａ、Ｂにより、２素
子１ドットを構成している。As shown in the sectional view of FIG. 4B, the thick film type head of FIG. 4A forms a thin planar glaze layer (heat storage layer) 82 on a ceramic substrate 81 and layer
A common electrode pattern 83 and an individual electrode pattern 84 are formed to face each other on 82, and a surface-curved heating resistor 85 is formed across the common electrode pattern 83 and the individual electrode pattern 84 to protect the upper layer. A film 86 is provided. Also, the fourth
As shown in the plan view of FIG. 7A, the common electrode pattern 83 is provided with a comb-shaped extraction electrode portion 83a.
The individual electrode patterns 84 are arranged to face each other in a manner different from 3a. The heating resistance portions A and B surrounded by both sides of the individual electrode pattern 84, that is, between the extraction electrode portions 83a, constitute two dots per element.
一方、第５図（Ａ）の薄膜型ヘッドは、第５図（Ｂ）
の断面図で示すように、セラミック基板91上に、弯曲状
膨出蓄熱部92aを備えたグレーズ層92を形成し、この膨
出蓄熱部92a上に厚みの薄い発熱抵抗膜93を形成し、こ
の発熱抵抗膜93の山裾の上面両側にそれぞれ共通電極パ
ターン94と個別電極パターン95とを形成し、上層に保護
膜96を設けて構成している。また、第５図（Ａ）の平面
図で示すように、共通電極パターン94の櫛の歯状引出し
電極部94aと対向する個別電極パターン95の各先端部
は、対向間に介在する独立状の薄膜発熱抵抗体93の上面
端部に乗り上げ状に配置し、１素子１ビット態様を構成
している。On the other hand, the thin film type head shown in FIG.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, a glaze layer 92 having a curved bulging heat storage portion 92a is formed on a ceramic substrate 91, and a thin heating resistance film 93 is formed on the bulging heat storage portion 92a. A common electrode pattern 94 and an individual electrode pattern 95 are formed on both sides of the upper surface of the crest of the heating resistance film 93, respectively, and a protective film 96 is provided as an upper layer. As shown in the plan view of FIG. 5 (A), each tip end of the individual electrode pattern 95 facing the comb tooth-shaped lead-out electrode portion 94a of the common electrode pattern 94 has an independent shape interposed therebetween. The thin film heating resistor 93 is arranged on the upper end portion of the upper surface of the thin film heating resistor 93 so as to be mounted on the upper surface of the thin film heating resistor 93 to form a 1-element 1-bit mode.
（ハ）発明が解決しようとする課題 近年、高密度ドットで印字品質の良好なサーマルプリ
ントヘッドが要望されている。(C) Problems to be Solved by the Invention In recent years, there has been a demand for a thermal printhead having high density dots and good print quality.
上記、第４図（Ａ）で示す厚膜型ヘッドは、或る程度
の高密度ドットを実現し得るものの、２素子１ドット構
成であるため、第４図（Ａ）で示す「Ａ」及び「Ｂ」
に、それぞれ高さ方向及び幅方向の体積差が生じ、これ
に伴う抵抗値のアンバランスにより電流密度に偏りが生
じ、１ドット内に印字ムラが生じる不利があった。一
方、第５図（Ａ）に示す薄膜型ヘッドは、独立状の１素
子１ドット態様のものであるため、高密度ドット及び印
字品質がある程度確保できる反面、発熱抵抗体が極薄状
であるため、第５図（Ｂ）で示すように膨出状の蓄熱層
（グレーズ層）を形成する必要がある。また、導体パタ
ーン（共通電極パターン及び個別電極パターン）の端部
が、発熱抵抗体の上面に乗り上げ状に位置するため、ド
ットの紙当たりが悪くなる等、印字上の不利があった。Although the thick film type head shown in FIG. 4A can realize a certain high-density dot, it has a two-element, one-dot configuration. "B"
In addition, there is a difference in volume in the height direction and in the width direction, and the resulting imbalance in the resistance value causes a bias in the current density, resulting in disadvantageous printing unevenness within one dot. On the other hand, the thin-film type head shown in FIG. 5 (A) is of an independent one-element, one-dot type, so that high-density dots and printing quality can be secured to some extent, but the heating resistor is extremely thin. Therefore, it is necessary to form a bulging heat storage layer (glaze layer) as shown in FIG. 5 (B). In addition, since the end portions of the conductor patterns (common electrode pattern and individual electrode pattern) are positioned in a manner of riding on the upper surface of the heating resistor, there is a disadvantage in printing such as poor dot contact with paper.
この発明は、以上のような課題を解消させ、高密度ド
ットが実現でき、且つ印字品質が良好で製造容易なサー
マルプリントヘッドの製造方法を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a thermal print head which can solve the above-mentioned problems, can realize high-density dots, has good print quality, and is easy to manufacture.
（ニ）課題を解決するための手段及び作用 この目的を達成させるために、この発明のサーマルプ
リントヘッドの製造方法は、絶縁基板上に、櫛の歯状の
引出し電極部を有する共通電極パターンと、この共通電
極パターンの引出し電極部に間隔を置いて対向する個別
電極パターンとを形成し、共通電極パターンの隣合う引
出し電極部間と隣合う個別電極パターン間に、抵抗ペー
スト分離用層を形成し、その後に引出し電極部の先端部
と個別電極パターンの先端部上に跨がり状に重合させて
抵抗ペーストを帯状に塗布し、抵抗ペースト分離用層が
溶けない程度の温度で共通電極パターン及び個別電極パ
ターンを半焼成し、次いで抵抗ペースト分離用層を当該
層上の半焼成の抵抗ペーストと共に除去して分離独立状
の抵抗ペーストとし、更に抵抗ペーストを完全焼成して
分離独立状の厚膜発熱抵抗体とすることを特徴としてい
る。(D) Means and action for solving the problem In order to achieve this object, a method for manufacturing a thermal print head according to the present invention is directed to a method for manufacturing a thermal print head, comprising the steps of: forming a common electrode pattern having a comb-like extraction electrode portion on an insulating substrate; Forming a separate electrode pattern facing the extraction electrode portion of the common electrode pattern at an interval, and forming a resistance paste separating layer between adjacent extraction electrode portions of the common electrode pattern and between adjacent individual electrode patterns. Then, the resistive paste is applied in a strip shape by superimposing the resistive paste on the leading end of the extraction electrode portion and the leading end of the individual electrode pattern, and the common electrode pattern and the resist are separated at a temperature at which the resistive paste separating layer does not melt. The individual electrode pattern is semi-baked, and then the resistor paste separating layer is removed together with the semi-baked resistor paste on the layer to form a separate and independent resistor paste. It is characterized in that it is completely fired to form a separate and independent thick film heating resistor.
このような製造方法によるサーマルプリントヘッド
は、共通電極パターンの櫛の歯状引出し電極部と、この
各引出し電極部に対向する個別電極パターン間に跨がっ
て、厚膜発熱抵抗体が独立した１ドット態様（１素子１
ドット）で形成されている。従って、独立１ドット内で
の発熱部の体積差が少なく、紙への電熱効率が良く、印
字品質が構造する。また、１素子１ドット構成であるた
め容易に高密度ドットが実現できる。更に、導体パター
ン上に厚膜の発熱抵抗体（独立ドット）を形成するた
め、平面グレーズの使用が可能であり、製造が容易とな
る。In the thermal print head according to such a manufacturing method, the thick-film heating resistor is independent across the comb-like extraction electrode portion of the common electrode pattern and the individual electrode pattern facing each of the extraction electrode portions. One dot mode (one element 1
Dot). Therefore, the volume difference of the heat generating portion within one independent dot is small, the electrothermal efficiency to paper is good, and the printing quality is structured. In addition, high-density dots can be easily realized because of the one-element one-dot configuration. Further, since a thick-film heating resistor (independent dot) is formed on the conductor pattern, a flat glaze can be used, and the manufacturing becomes easy.
（ホ）実施例 第１図（Ａ）は、この発明に係るサーマルプリントヘ
ッドの具体的な一実施例を示す要部平面図である。(E) Embodiment FIG. 1 (A) is a plan view of a principal part showing a specific embodiment of a thermal print head according to the present invention.
サーマルプリントヘッドは、第１図（Ｂ）の断面図で
示すように、絶縁基板（セラミック基板）１の上面に、
厚みの薄い平面状グレーズ層（蓄熱層）２を形成し、こ
の平面グレーズ層２上面に共通電極パターン３と個別電
極４を形成し、共通電極パターン３と個別電極パター４
間に跨がって、上方に独立状の厚膜発熱抵抗５を形成し
ている。また、上層には保護膜６を形成して構成してい
る。また、第１図（Ａ）の平面図で示すように、共通電
極パターン３は、櫛の歯状の引出し電極部31を複数形成
し、この各引し電極部31に対し、上記個別電極パターン
４を一定間隔開いて対向状に形成している。そして、厚
膜発熱抵抗体５は引出し電極部31と個別電極パターン４
との間に跨がって形成し、１素子１ドット状（分離度独
立状）に設定してある。As shown in the sectional view of FIG. 1 (B), the thermal print head is provided on the upper surface of the insulating substrate (ceramic substrate) 1,
A flat glaze layer (heat storage layer) 2 having a small thickness is formed, and a common electrode pattern 3 and individual electrodes 4 are formed on the upper surface of the flat glaze layer 2.
An independent thick-film heat generating resistor 5 is formed above and across the space. Further, a protective film 6 is formed on the upper layer. Further, as shown in the plan view of FIG. 1 (A), the common electrode pattern 3 has a plurality of comb-shaped extraction electrode portions 31 formed thereon, and the individual electrode patterns 31 4 are formed opposite to each other with a predetermined interval. The thick-film heating resistor 5 is connected to the extraction electrode portion 31 and the individual electrode pattern 4.
And one dot per element (separation degree independent state).
第２図（Ａ）乃至第２図（Ｄ）は、実施例サーマルプ
リントヘッドの具体的な製造工程を示す説明図である。2 (A) to 2 (D) are explanatory views showing specific manufacturing steps of the thermal print head of the embodiment.
実施例のサーマルプリントヘッドは、セラミック基板
（平面グレーズ層２）１上面に、金導体パターンを形成
する。つまり、第２図（Ａ）示すように、グレーズ層２
上に共通電極パターン（櫛の歯状引出し電極部31を備え
た共通電極パターン）３と、個別電極パターン４とをパ
ターニング形成する〔第３図（Ａ）の断面図参照〕。更
に、第２図（Ｂ）で示すように、共通電極パターン３の
隣合う引出し電極部31の間と、隣合う個別電極パターン
４間に、スパッタ或いは蒸着等によって細幅で薄いアル
ミ層７を介在状に形成する〔第３図（Ｂ）の断面図参
照〕。この後、第２図（Ｃ）で示すように、引出し電極
部31と個別電極パターン４に跨がる幅で、上方から一定
長さ抵抗ペースト51を塗布する〔第３図（Ｃ）参照〕。
この状態において、帯状抵抗ペースト51はアルミ層７を
覆うことは勿論、引出し電極部31の先端部と個別電極パ
ターン４先端部とに跨がり状に重合している。そして、
この状態でアルミ層７が溶けない程度の温度（500℃程
度）で加熱し、導体パターン３、４を半焼成する。この
後、アルミ層７をエッチングにて除去する。これによ
り、アルミ層７上の余分な半焼成の発熱抵抗体（抵抗ペ
ースト51）５がアルミ層７と共に除去され、結果的に帯
状に連続する厚膜の発熱抵抗体５が独立した１素子１ド
ット態様に形成される。つまり、予め帯状抵抗ペースト
51をドット毎に分離させるアルミ層７を形成すること
で、従来、厚膜発熱抵抗体を後処理で分離独立させる
（エッチングする）事が不可能であったのを可能とし、
厚膜抵抗体の１素子１ドット構成を実現した。この後、
第２図（Ｄ）で示すように、分離独立し、且つ上面が平
坦な発熱抵抗体（ドット）５を完全焼成する〔第３図
（Ｄ）の断面図参照〕。In the thermal print head of the example, a gold conductor pattern is formed on the upper surface of the ceramic substrate (planar glaze layer 2) 1. That is, as shown in FIG.
A common electrode pattern (a common electrode pattern including a comb tooth-shaped lead-out electrode portion 31) 3 and an individual electrode pattern 4 are formed thereon by patterning (see the cross-sectional view of FIG. 3A). Further, as shown in FIG. 2 (B), a narrow and thin aluminum layer 7 is formed between the adjacent lead electrode portions 31 of the common electrode pattern 3 and between the adjacent individual electrode patterns 4 by sputtering or vapor deposition. It is formed in an intervening manner (see the sectional view of FIG. 3 (B)). Thereafter, as shown in FIG. 2 (C), a predetermined length of resistive paste 51 is applied from above with a width straddling the extraction electrode portion 31 and the individual electrode pattern 4 (see FIG. 3 (C)). .
In this state, the belt-shaped resistor paste 51 covers the aluminum layer 7 and overlaps the leading end of the extraction electrode portion 31 and the leading end of the individual electrode pattern 4 in a superimposed manner. And
In this state, the conductor patterns 3 and 4 are semi-baked by heating at a temperature (500 ° C.) at which the aluminum layer 7 is not melted. Thereafter, the aluminum layer 7 is removed by etching. As a result, the extra semi-fired heating resistor (resistive paste 51) 5 on the aluminum layer 7 is removed together with the aluminum layer 7, and as a result, the strip-shaped continuous thick-film heating resistor 5 is an independent element 1. It is formed in a dot form. In other words, the band resistor paste
By forming the aluminum layer 7 that separates 51 for each dot, it has been possible to separate (etch) the thick-film heat-generating resistor by post-processing in the past.
A one-element, one-dot configuration of a thick-film resistor has been realized. After this,
As shown in FIG. 2 (D), the heating resistor (dot) 5 which is separated and independent and has a flat upper surface is completely baked (see the sectional view of FIG. 3 (D)).
このような構成を有するサーマルプリントヘッドで
は、厚膜の発熱抵抗体５が分離独立状となり、１素子１
ドット態様が得られる。従って、発熱抵抗体５が１素子
ドット構成であるため、容易に高密度ドットが実現でき
る。また、発熱抵抗体５は表面が平坦形状のものが得ら
れ、独立１ドット内での発熱部の体積差が少なく、紙の
伝熱効率が良く印字ムラを解消出来る。また、導体パタ
ーン（共通電極パターン３及び個別電極パターン４）
は、発熱抵抗体５の下層に位置している。従って、紙当
たりがよく、印字品質を一層向上し得る。更に、厚膜の
発熱抵抗体（独立ドット）５を形成するため、平面グレ
ーズ２の使用が可能であり、製造が容易となる。In the thermal print head having such a configuration, the thick film heating resistor 5 is separated and independent, and one element 1
A dot form is obtained. Therefore, since the heating resistor 5 has a one-element dot structure, high-density dots can be easily realized. In addition, the heating resistor 5 has a flat surface, has a small difference in volume of the heating portion within one independent dot, has good heat transfer efficiency of paper, and can eliminate printing unevenness. Also, conductor patterns (common electrode pattern 3 and individual electrode pattern 4)
Are located below the heating resistor 5. Therefore, the paper contact is good and the printing quality can be further improved. Further, since the heating resistor (independent dot) 5 having a thick film is formed, the flat glaze 2 can be used, and the manufacturing becomes easy.
（ヘ）発明の効果 この発明では、以上のように構成されるので、薄膜型
の構造で分離独立状の厚膜の発熱抵抗体を有するサーマ
ルプリントヘッド、即ち１素子１ドット状の厚膜発熱抵
抗体の一端部及び他端部が、それぞれ共通電極パターン
の引出し電極部及び個別電極パターンの先端部に乗り上
げ状となったサーマルプリントヘッドを容易に製造する
ことができる。従って、発熱抵抗体が１素子１ドット構
成であるため、容易に高密度ドットが実現できる。ま
た、独立１ドット内での発熱部の体積差が少なく、紙の
伝熱効率が良く印字ムラを解消出来る。また、共通電極
パターン及び個別電極パターンは、発熱抵抗体の下層に
位置している。従って、紙当たりがよく、印字品質を一
層向上し得る。更に、厚膜の独立状発熱抵抗体を形成す
るため、平面グレーズの使用が可能であり、製造が容易
となる等、発明目的を達成した優れた効果を有する。(F) Effects of the Invention In the present invention, as described above, a thermal print head having a thin-film structure and a separate and independent thick-film heating resistor, that is, a one-element-one-dot thick-film heating element is provided. It is possible to easily manufacture a thermal print head in which one end and the other end of the resistor ride on the leading electrode of the common electrode pattern and the tip of the individual electrode pattern, respectively. Therefore, since the heating resistor has a one-element, one-dot configuration, high-density dots can be easily realized. Further, the volume difference of the heat generating portion within one independent dot is small, the heat transfer efficiency of the paper is good, and uneven printing can be eliminated. Further, the common electrode pattern and the individual electrode pattern are located under the heating resistor. Therefore, the paper contact is good and the printing quality can be further improved. Furthermore, since a thick-film independent heating resistor is formed, a flat glaze can be used, and the manufacturing is facilitated.
第１図（Ａ）は、実施例サーマルプリントヘッドを示す
要部平面図、第１図は（Ｂ）は、第１図（Ａ）のＡ−Ａ
線断面図、第２図（Ａ）乃至第２図（Ｄ）は、実施例サ
ーマルプリントヘッドの製造工程を示す説明図で、第２
図（Ａ）は基板に導体パターンを形成した状態を示す説
明図、第２図（Ｂ）は、導体パターン間にアルミ層を形
成した状態を示す説明図、第２図（Ｃ）は、アルミ層を
含む導体パターン間に帯状抵抗ペーストを形成した状態
を示す説明図、第２図（Ｄ）は、アルミ層をエッチング
し分離独立した発熱抵抗体を形成した状態を示す説明
図、第３図（Ａ）は、第２図（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図、
第３図（Ｂ）は、第２図（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図、第３
図（Ｃ）は、第２図（Ｃ）のＤ−Ｄ線断面図、第３図
（Ｄ）は、第２図Ｄ）のＥ−Ｅ線断面図、第４図（Ａ）
は、従来の厚膜型ヘッドを示す要部平面図、第４図
（Ｂ）は、第４図（Ａ）の断面図、第５図（Ａ）は、従
来の薄膜型ヘッドを示す要部平面図、第５図（Ｂ）は、
第５図（Ａ）の断面図である。 1:絶縁基板、2:平面グレーズ層、 3:共通電極パターン、4:個別電極パターン、5:厚膜発熱
抵抗体、31:引出し電極部。FIG. 1 (A) is a plan view of a principal part showing an embodiment of a thermal print head, and FIG. 1 (B) is an AA of FIG. 1 (A).
2 (A) to 2 (D) are explanatory views showing the manufacturing steps of the thermal print head of the embodiment.
2A is an explanatory view showing a state in which a conductor pattern is formed on a substrate, FIG. 2B is an explanatory view showing a state in which an aluminum layer is formed between the conductor patterns, and FIG. FIG. 2 (D) is an explanatory view showing a state in which a strip-shaped resistance paste is formed between conductor patterns including layers, and FIG. 2 (D) is an explanatory view showing a state in which an independent heating resistor is formed by etching an aluminum layer. (A) is a sectional view taken along line BB in FIG. 2 (A),
FIG. 3 (B) is a sectional view taken along line CC of FIG. 2 (B).
FIG. 2 (C) is a sectional view taken along line DD of FIG. 2 (C), FIG. 3 (D) is a sectional view taken along line EE of FIG. 2 (D), and FIG. 4 (A).
Is a plan view of a principal part showing a conventional thick film type head, FIG. 4 (B) is a sectional view of FIG. 4 (A), and FIG. 5 (A) is a principal part showing a conventional thin film type head. The plan view and FIG.
It is sectional drawing of FIG. 5 (A). 1: Insulating substrate, 2: Flat glaze layer, 3: Common electrode pattern, 4: Individual electrode pattern, 5: Thick film heating resistor, 31: Leader electrode section.
Claims (1)
有する共通電極パターンと、この共通電極パターンの引
出し電極部に間隔を置いて対向する個別電極パターンと
を形成し、共通電極パターンの隣合う引出し電極部間と
隣合う個別電極パターン間に、抵抗ペースト分離用層を
形成し、その後に引出し電極部の先端部と個別電極パタ
ーンの先端部上に跨がり状に重合させて抵抗ペーストを
帯状に塗布し、抵抗ペースト分離用層が溶けない程度の
温度で共通電極パターン及び個別電極パターンを半焼成
し、次いで抵抗ペースト分離用層を当該層上の半焼成の
抵抗ペーストと共に除去して分離独立状の抵抗ペースト
とし、更に抵抗ペーストを完全焼成して分離独立状の厚
膜発熱抵抗体とすることを特徴とするサーマルプリント
ヘッドの製造方法。A common electrode pattern having a comb-shaped lead-out electrode portion and an individual electrode pattern facing the lead-out electrode portion of the common electrode pattern at an interval on an insulating substrate. A layer for separating the resist paste is formed between the adjacent extraction electrode portions of the pattern and between the individual electrode patterns adjacent to each other, and then superposed in a straddling manner on the tip portion of the extraction electrode portion and the tip portion of the individual electrode pattern. The resistive paste is applied in a strip shape, the common electrode pattern and the individual electrode pattern are semi-baked at a temperature at which the resistive paste separating layer does not melt, and then the resistive paste separating layer is removed together with the semi-baked resistive paste on the layer. Producing a separate and independent resistive paste, and further sintering the resistive paste completely to obtain a separate and independent thick film heating resistor.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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