JPH02212159A - サーマルヘッドの製造方法 - Google Patents

サーマルヘッドの製造方法

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JPH02212159A
JPH02212159A JP3445289A JP3445289A JPH02212159A JP H02212159 A JPH02212159 A JP H02212159A JP 3445289 A JP3445289 A JP 3445289A JP 3445289 A JP3445289 A JP 3445289A JP H02212159 A JPH02212159 A JP H02212159A
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Japan
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resistor
thermal head
heating resistor
layer
glaze
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Koichi Haga
浩一 羽賀
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Fujifilm Business Innovation Corp
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Fuji Xerox Co Ltd
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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】 A1発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は、感熱記録方式のファクシミリ装置やサーマル
ヘッドプリンタ等の感熱記録装置に使用されるサーマル
ヘッドの製造方法に関し、特に発熱抵抗体が厚膜技術に
より形成されたサーマルヘッドの製造方法に関する。
(2ン 従来の技術 第20.21図は、発熱抵抗体が厚膜技術により形成さ
れたサーマルヘッドの一例を示す図であり、第20図は
サーマルヘッドの要部の斜視図、第21図は前記第20
図のXX I −XX I線に沿う断面図である。
これらの図に示すサーマルヘッドHoは、セラミック製
の基板本体部01a表面にグレーズ製の蓄熱層01bが
形成された絶縁基板01を備えており、前記蓄熱層01
bの表面には、主走査方向Xに沿って断面凸状の帯状の
部分アンダーグレーズO1eが形成されている。また蓄
熱層01bの表面には前記部分アンダーグレーズO1e
と平行に延びる帯状の共通電極本体部02aおよびこの
本体部02aから櫛歯状に副走査方向Yに突出する多数
の共通電極接続部02bを有する共通電極02と、前記
共通電極接続部02bと対向して配置された多数の個別
電極03とが形成されており、前記共通電極接続部02
bおよび個別電極03の各先端部は前記部分アンダーグ
レーズO1eの表面まで延びている。
前記部分アンダーグレーズO1eの表面には前記共通電
極接続部02bおよび個別電極03の各先端部をそれぞ
れ接続する島状の発熱抵抗体04が主走査方向Xに沿っ
て多数形成されている。
前記画電極02,03および発熱抵抗体04等の表面は
グレーズ製の耐摩耗層05によって被覆されており、こ
の耐摩耗層05の表面は、前記発熱抵抗体04を被覆し
ている部分の表面すなわち感熱記録紙やインクドナーフ
ィルム等に接触して熱を伝える印字部05aと、その他
の表面部分05bとから形成されている。
そして、前述のサーマルヘッドHoは、第21図に示す
ように、プラテンロールRの表面に沿って搬送される感
熱記録紙Pに前記印字部05aを押付けることにより印
字が行われるようになっている。
(3)発明が解決しようとする課題 ところで前記発熱抵抗体04を厚膜技術により形成した
サーマルヘッドHoは発熱抵抗体04の厚さが比較的厚
いので、蓄熱層01bの部分アンダーグレーズO1e表
面からの発熱抵抗体04の突出量が大きくなる。そうす
ると、前記印字部05aは前記耐摩耗層05の他の表面
部分05bがら局所的に大きく突出して、印字部05a
と他の表面部分05bとの境界部で比較的大きな段部0
5cが形成されることになる。このように印字部05a
が耐摩耗層05の他の表面部分05bから比較的大きな
段部05cを形成して突出していると、感熱記録紙Pが
この段部05cでひっかかったりしてその通り抜けが悪
くなる場合がある。感熱記録紙Pの通り抜けが悪いと、
感熱記録紙Pのインク層が前記印字部05aと融着し易
くなり、これがいわゆるスティッキングの発生の原因と
なっていた。そこで前記スティッキング発生の原因とな
る、印字部05aと他の表面部分05bとの段差を小さ
くするために、発熱抵抗体04の厚さを薄くすることが
考えられるが、発熱抵抗体o4を薄くすると耐パルス強
度が低下するのでその薄型化にも限度があった。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、発熱抵抗
体の厚さを薄くすることなく耐摩耗層の印字部とこれを
除く他の表面部分との段差を小さくしたサーマルヘッド
の製造方法を提供することを課題とする。
B0発明の構成 (1)課題を解決するための手段 前述の課題を解決するために、本発明のサーマルヘッド
の製造方法は、絶縁基板表面に埋込穴形成用開口部を有
するレジスト層を形成してから、前記埋込穴形成用開口
部より露出する絶縁基板の表面をエツチングして抵抗体
埋込穴を絶縁基板表面に形成し、前記抵抗体埋込穴の内
部に発熱抵抗体を形成してからこの発熱抵抗体およびそ
の周囲の表面を、発熱抵抗体を被覆する部分の表面が印
字部として形成される耐摩耗層で被覆することを特徴と
する特 (2)作 用 前述の構成を備えた本発明のサーマルヘッドの製造方法
によれば、絶縁基板表面に形成した抵抗体埋込穴の内部
に発熱抵抗体を形成するので、発熱抵抗体の厚さを薄く
することなく耐摩耗層の印字部とこれを除く他の表面部
分との段差を小さくしたサーマルヘッドを得ることがで
きる。
(3)実施例 以下、図面により、本発明の実施例について説明する。
なお、各実施例において、対応する構成要素には同一の
符号を付しである。
第1図は本発明の第1実施例の製造方法により製造され
たサーマルヘッドの全体説明図、第2図はその要部の斜
視図、第3図は第2図の矢視■部分の拡大図、第4A図
は第3図のIVA矢視図、第4B図は第4A図のIVB
−IVB線断面図、第5A〜IOB図は同サーマルヘッ
ドの製造方法の第【実施例の説明図である。
第1図に示すように、プラテンロールRの外周に沿って
搬送される感熱記録紙Pに印字を行うためのサーマルヘ
ッドHは、支持板1を備えている。
この支持板1の表面には、第1図中、右側部分に絶縁基
板2が接着剤によって張付けられている。
この絶縁基板2は、セラミック類の基板本体部2aとそ
の表面に形成されたグレーズ製の蓄熱層2bとから構成
されている。この蓄熱層2bの表面には第2.3.4A
、4B図に示すように、主走査方向Xに沿って延びる断
面凸状のグレーズ製の帯状の部分グレーズ2Cが形成さ
れている。この部分グレーズ2Cの表面には主走査方向
Xに沿って所定の間隔を置いて深さα2 (=:10)
μm以下の多数の抵抗体埋込穴2dが列設されており、
これらの抵抗体埋込穴2dには一部が前記部分グレーズ
2c’表面より突出する厚さβ(ζ10)μmの島状の
発熱抵抗体3が埋込まれている。
前記蓄熱層2bの表面には前記部分グレーズ2Cと平行
に延びる帯状の共通電極本体部4aおよびこの本体部4
aから櫛歯状に副走査方向Yに突出する多数の共通電極
接続部4bを有する共通電極4と、前記多数の共通電極
接続部4bの先端部(以下「共通電極先端部」という)
4b1と対向して配置された個別電極先端部5aを有す
る多数の個別電極5とが形成されており、この個別電極
5の基端部(第1図中、左端部)は後述の駆動用ICと
接続するためのIC接続端子5bとして形成されている
。そして前記画電極先端部4b1゜5aはそれぞれ発熱
抵抗体3の上面まで延びており、そこで互いに対峙して
いる。
前記発熱抵抗体3、共通電極4および個別電極5の先端
側部分等の表面は、グレーズ製の耐摩耗層6で被覆され
ている。この耐摩耗層6の表面は、前記発熱抵抗体3を
被覆している部分の表面すなわち感熱記録紙Pに接触し
て熱を伝える印字部6aと、この印字部6aを除く他の
表面部分6bとから形成されている。そしてこれら印字
部6aと他の表面部分6bとの境界部には突出量の小さ
な段部6Cが形成されている。(尚、第1,2図では耐
摩耗層6の図示を省略している。)前記支持板1の表面
には、第1図中、左側部分にプリント配線基板7が接着
剤によって張付けられており、このプリント配線基板7
表面には外部接続用配線8が形成されている。この外部
接続用配線8はその入力端側(第1図中、左側)におい
て前記プリント配線基板7を貫通するリード線9を介し
て、駆動信号入力端子としてのソケットIOに接続され
ている。プリント配線基vi7の前記絶縁基板2に近い
部分には駆動用ICが配設されており、この駆動用IC
はボンディングワイヤ1lおよび12によって前記個別
電極5のIC接続端子5bおよび外部接続用配線8と接
続されている。
前記ICおよびボンディングワイヤ11.12は、保護
樹脂13によって被覆されており、さらに、前記保護樹
脂13はアルミ製のカバー14によって保護されている
そして、前記サーマルヘッドHは、前記符号1〜14で
示された構成要素および前記駆動用ICから構成されて
いる。
次に、第5A−10B図により前記第4A、4B図に示
す構成を備えたサーマルヘッドHの製造方法を説明する
先ず第5A、5B図に示すように、絶縁基板2の蓄熱層
2bの表面に部分グレーズ形成層をスクリーン印刷によ
り形成し、これを乾燥後焼成して主走査方向Xに沿って
延びる断面凸状の部分グレーズ2cを形成する。次に第
6A、6B図に示すように、前記部分グレーズ2cが形
成された蓄熱層2bの表面にフォトレジストを塗布し、
図示しないマスクを被せてからこれを露光、現像するこ
とにより、前記部分グレーズ20表面に主走査方向Xに
沿って配列された多数の島状の埋込穴形成用開口部La
を有する厚さα1μmのレジスト層りを形成する。次に
、第7A、7B図に示すように、前記レジスト層りの開
口部Laより露出した部分グレーズ20表面をフッ硝酸
水溶液によりエツチングして、部分グレーズ2Cの表面
に深さα2μmの抵抗体埋込穴2dを多数形成する。次
に、前記埋込穴形成用開口部La0列に沿って抵抗層形
成用ペーストを帯状に印刷してこのペーストをレジスト
層り表面よりも高くなるように前記開口部Laおよび抵
抗体埋込穴2dに充填し、次に、前記ペーストを乾燥し
て第8A、8B図に示す抵抗体形成層Mを形成する。次
に、第9A、9B図に示すようにラッピングによりレジ
スト層り表面よりも上の抵抗体形成層Mを除去して、前
記埋込穴形成用開口部Laおよび抵抗体埋込穴2dの内
部に厚さが(α1+α2)−αμmの未焼結抵抗体3a
を形成する。次に、この未焼結抵抗体3aを焼成すると
ともに前記レジスト層りを燃焼により除去する。すると
未焼結抵抗体3aに含まれるレジン、セルロース等の有
機材料が燃焼により除去され、その結果、第10A、1
08図に示すように、部分グレーズ2C上の各抵抗体埋
込穴2dの内部に、前記未焼結抵抗体3aの厚さαμm
より減少した厚さβμmの発熱抵抗体3が形成される。
なお、前記厚さの減少率(α−β)/αは前記未焼結抵
抗体3aの成分によって異なるが通常30〜40%であ
る。したがって、α3.α2の値を適当に決めることに
より、抵抗体埋込穴2dの内部に厚さがβ(!=ilo
)μmで、部分グレーズ2cの表面からその一部が(β
−α2)μmだけ突出する発熱抵抗体3を形成すること
ができる。
次に前記部分グレーズ2Cおよび発熱抵抗体3が形成さ
れた蓄熱層2bの表面にAuまたはCr等から成る電極
形成層を形成してからフォトリソエツチングにより、共
通電極接続部4bを有する共通電極4と個別電極先端部
5aを有する個別電極5とを形成し、次に前記部分グレ
ーズ2C1発熱抵抗体3、共通電極4および個別電極5
の先端側部分等の表面を、グレーズ製の耐摩耗層6で被
覆する。すると、前記第4A、4B図に示すような、耐
摩耗層6の前記発熱抵抗体3を被覆する部分の表面(す
なわち印字部)6aが他の表面部分6bよりも突出し、
それらの境界部に低い段部6cが形成されたサーマルヘ
ッドHの要部が得られる。
そしてこうして得られたサーマルヘッドHの要部を他の
構成要素とともに組立てることにより、第1図に示すサ
ーマルヘッドHが完成する。
次に、前述の構成を備えたサーマルヘッドHの作用につ
いて説明する。
発熱抵抗体3および画電極4.5等を被覆する耐摩耗層
6の前記印字部6aをプラテンロールRの表面に沿って
搬送される感熱記録紙Pに押付けると、感熱記録紙Pの
前記印字部6aと接触する部分が発色して印字が行われ
る。ところで本実施例のサーマルヘッドHでは、発熱抵
抗体3が蓄熱層2bの部分グレーズ2Cに埋込まれてい
るので部分グレーズ20表面からの発熱抵抗体3の突出
量が小さい。したがって、前記耐摩耗層6の他の表面部
分6bからの印字部6aの突出量も小さくなるので、前
記印字部6aと他の表面部分6b間の段差が小さくなる
。そのため感熱記録紙Pが段部6cにひっかかるような
ことが少なくなりその通り抜けが向上する。
次に、第11A〜17B図により、本発明のサーマルヘ
ッドの製造方法の第2実施例について説明する。
第11A、11B図に示すように、この第2実施例の製
造方法により製造されるサーマルヘッドHは、部分グレ
ーズ2cの表面に前記第1実施例の場合よりも深い、深
さα2 (−10)μmの抵抗体埋込穴2d’が形成さ
れており、この抵抗体埋込穴2d’の内部に埋込穴2d
’の深さ寸法と略同じ厚さβ(L−、α2)μmの発熱
抵抗体3が埋込まれている点が前記第1実施例と異なっ
ている。
次に、第12A〜17B図により前記第11A。
11B図に示すサーマルヘッドHの製造方法を説明する
先ず第12A、12B図に示すように、絶縁基板2の蓄
熱層2bの表面に部分グレーズ形成層をスクリーン印刷
により形成し、次にこれを乾燥後焼成して主走査方向X
に沿って延びる断面凸状の部分グレーズ2cを形成する
。次に第13A、13B図に示すように、前記部分グレ
ーズ2Cが形成された蓄熱i2bの表面にフォトレジス
トを塗布し、図示しないマスクを被せてからこれを露光
、現像することにより、前記部分グレーズ2C上に主走
査方向Xに沿って多数配列された島状の埋込穴形成用開
口部La’ を有するレジスト層L″を形成する。次に
、第14A、14B図に示すように、前記レジスト層L
′の開口部La’ より露出した部分グレーズ20表面
をエツチングして、部分グレーズ2Cに深さαz(’=
10)μmの抵抗体埋込穴2d’を多数形成する。次に
第15A。
15B図に示すように、前記レジスト層L′を燃焼によ
り除去する。次に前記抵抗体埋込穴2d″の列に沿って
抵抗層形成用ペーストを帯状に印刷してこのペーストを
部分グレーズ2cの表面よりも高くなるように抵抗体埋
込穴2d’ に充填し、次にこれを乾燥して第16A、
16B図に示すように抵抗体形成層Mを形成する。次に
この抵抗体形成層Mを該形成層Mの焼結温度よりも低い
温度で仮焼成する。すると、前記砥抗体形成NM中に含
まれる有機材料が燃焼により除去されて、第16B図に
二点鎖線で示すような厚さが30〜40%減少した仮焼
成抵抗層M’が形成される。次に、この仮焼成抵抗層M
1を、ラッピングにより部分グレーズ20表面よりも上
の仮焼成部分を除去する。この場合前記仮焼成抵抗層M
″は未だ焼結されておらずそれほど硬くないので、ラッ
ピングを比較的容易に行うことができる。次に、焼結温
度以上の温度で焼成して第17A、17B図に示すよう
に、抵抗体埋込穴2d’ の内部に主走査方向Xに沿っ
て配列されるとともに部分グレーズ2cに埋込まれた多
数の島状の発熱抵抗体3を形成する。この場合、発熱抵
抗体3の厚さは前記抵抗体埋込穴2d″の深さ寸法と略
等しいので、発熱抵抗体3が部分グレーズ2cの表面か
ら突出するようなことはない。次に、部分グレーズ2c
および発熱抵抗体3が形成された蓄熱層2bの表面に電
極形成層を形成してからフォトリソエツチングにより共
通電極4および個別電極5を形成する。そして前記部分
グレーズ2c、発熱抵抗体3、共通電極4および個別電
極5の先端側部分等の表面をグレーズ製の耐摩耗層6で
覆って前記第11A。
11B図に示す構成を備えたサーマルヘッドHを製造す
る。
前記第2実施例の製造方法によれば、前記レジスト層L
′は抵抗体埋込穴2d’形成用としてのみ用いられる。
したがって、発熱抵抗体3の厚さは、レジスト層L″の
厚さには関係せず、抵抗体埋込穴2d’ の深さによっ
て定まる。また、前記第2実施例の製造方法により製造
されたサーマルヘッドHによれば部分グレーズ2cの表
面から発熱抵抗体3がほとんど突出しないので、耐摩耗
層6の印字部6aと他の表面部分6bとの境界部に段部
6Cが形成されることがなく、したがって感熱記録紙P
の通り抜けが更に向上する。
次に第18.19図により、本発明のサーマルヘッドの
製造方法の第3および第4実施例について説明する。
第18図に示す第3実施例のサーマルヘッドの製造方法
により製造されるサーマルヘッドHは、発熱抵抗体3が
絶縁基板2の蓄熱層2bに形成された抵抗体埋込穴2d
’に埋込まれている点が前記第1実施例と異なっている
。そしてこの第18図のサーマルヘッドHは、前記第5
A、5B図に示した部分グレーズ2cの形成工程を除い
て前記第1実施例と同じ方法で製造される。
第19図に示す第4実施例のサーマルヘッドの製造方法
により製造されるサーマルヘッドHは、蓄熱層を持たな
いセラミック製の絶縁基板21に発熱抵抗体埋込穴2d
′′″を形成し、この抵抗体埋込穴2d″に発熱抵抗体
3を埋込んだ点で前記蓄熱層を有する第3実施例と異な
っている。
以上、本発明によるサーマルヘッドの製造方法の実施例
を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱す
ることな(、種々の小設計変更を行うことが可能である
例えば、前記各実施例では発熱抵抗体3を1ビツト毎に
分離した個別分離型とし、画電極4.5もそれに応じて
個別対向型にした例を示したが、発熱抵抗体3を帯状に
形成し、それに応して画電極4.5を交互リード型に形
成したサーマルヘッドを製造することが可能である。こ
の場合には、前記第6A、6B図および第13A、13
B図に示されるレジスト層り、L’の形成時に、主走査
方向Xに沿って延びる帯状の埋込穴形成用開口部を有す
るレジスト層を形成し、この開口部を用いて帯状の抵抗
体埋込穴を形成し、次にこの抵抗体埋込穴の内部に帯状
の発熱抵抗体を形成する。また、前述の各実施例におい
て、共iff!電極4を帯状の本体部のみで構成すると
ともにこの帯状の共通電極の一側辺部に沿って多数の個
別電極先端部5aを列設し、前記共通電極の一側辺部と
前記多数の個別電極先端部5aとをそれぞれ個別の発熱
抵抗体3で接続したサーマルヘッドを製造することも可
能である。さらに、前記画電極4,5は、スクリーン印
刷等の厚膜技術、或いは真空蒸着やスパッタリング等の
薄膜技術のいずれを用いても形成することも可能である
。さらにまた、前記第1第2実施例において、セラミッ
ク類の基板本体部2aの表面に蓄熱層2bを形成せずに
直接部分グレーズ2cを形成することも可能である。
C1発明の効果 前述の本発明のサーマルヘッドの製造方法によれば、絶
縁基板表面に形成した抵抗体埋込穴の内部に発熱抵抗体
を形成したので、発熱抵抗体の厚さを薄くすることなく
耐摩耗層の印字部とこれを除く他の表面部分との段差を
小さくしたサーマルヘッドを得ることができる。したが
って耐パルス強度を低下させずにスティッキングの発生
を防止して高品質の印字を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第19図は本発明の実施例を示す図で、第
1図は本発明の製造方法の第1実施例により製造された
サーマルヘッドの全体説明図、第2図はその要部の斜視
図、第3図は第2図の矢視1部分の拡大図、第4A図は
第3図のIVA矢視図、第4B図は第4A図のIVB−
IVB線断面図、第5A〜IOB図は同サーマルヘッド
の要部の製造方法の第1実施例を示す図であって、第5
A、6A。 7A、8A、9AおよびIOA図はそれぞれ各製造工程
と対応するサーマルヘッドの要部の部分平面図、第5B
、6B、7B、8B、9Bおよび10B図はそれぞれ前
記第5A図のVB−VB線、第6A図0)IIIB−V
IBia、第7A図17)■B−VNB線、第8A図の
■B−■B線、第9A図のIXBIXB線および第10
A図のXB−XB線に沿う断面図、第11A〜17B図
は同サーマルヘッドの製造方法の第2実施例の説明図で
あって、第1IA、12A、13A、14A、15A、
16Aおよび17A図はそれぞれ各製造工程と対応する
サーマルヘッドの要部の部分平面図、第11B、12B
、13B、14B、15B、16Bおよび17B図はそ
れぞれ前記第11A図のX I B−X IB線、第1
2A図のXIIB−XIIB線、第13A図のX[I[
B−XIlIB線、第14A図(7)XrVB−Xrt
/B線、第15A図のXVB−XVB線、第16A図の
XVIB−XVIBiIIAおよび第17A図のX■B
−XVIB線に沿う断面図、第18図は本発明のサーマ
ルヘッドの製造方法の第3実施例の説明図で前記第4B
図と対応した図、第19図は本発明のサーマルヘッドの
製造方法の第4実施例の説明図で前記第4B図と対応し
た図、第20図は従来のサーマルヘッドの要部の斜視図
、第21図は第20図のXX ] −XX I線に沿う
断面図である。 2.2′・・・絶縁基板、2d、2d’ 、2d″2d
”・・・抵抗体埋込穴、3・・・発熱抵抗体、6・・・
耐摩耗層、6a・・・印字部、 L、L’・・・レジスト層、La、La’ ・・・埋込
穴形成用開口部、H・・・サーマルヘッド第4A図 第4B図 第6A図 第6B図 第8A図 第8B図 第5A図 第5B図 C 第7A図 第7B図 第11A図 第11B図 第9B図 第18図 第19図 第8A図 第13B図 第+5A図 第158図 第12B図 c 第14心 第14B図 第17B図 ? 第16A図 第168図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 絶縁基板(2,2′)表面に埋込穴形成用開口部(La
    ,La′)を有するレジスト層(L,L′)を形成して
    から、前記埋込穴形成用開口部(La,La′)より露
    出する絶縁基板(2,2′)の表面をエッチングして抵
    抗体埋込穴(2d,2d′,2d″,2d″′)を絶縁
    基板(2,2′)表面に形成し、前記抵抗体埋込穴(2
    d,2d′,2d″,2d″′)の内部に発熱抵抗体(
    3)を形成してからこの発熱抵抗体(3)およびその周
    囲の表面を、発熱抵抗体(3)を被覆する部分の表面が
    印字部(6a)として形成される耐摩耗層(6)で被覆
    することを特徴とする、サーマルヘッドの製造方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60193667A (ja) * 1984-03-16 1985-10-02 Yokogawa Hokushin Electric Corp サ−マルヘツドおよびその製造方法
JPS6154954A (ja) * 1984-08-28 1986-03-19 Alps Electric Co Ltd サ−マルヘツド及びその製造方法

Patent Citations (2)

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