JPS61211055A - サ−マルヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

サ−マルヘッドおよびその製造方法

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JPS61211055A
JPS61211055A JP60051928A JP5192885A JPS61211055A JP S61211055 A JPS61211055 A JP S61211055A JP 60051928 A JP60051928 A JP 60051928A JP 5192885 A JP5192885 A JP 5192885A JP S61211055 A JPS61211055 A JP S61211055A
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JP
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substrate
layer
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glass layer
heating resistor
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Kenji Fujino
健治 藤野
Makoto Terajima
寺島 諒
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Yokogawa Electric Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/345Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads characterised by the arrangement of resistors or conductors

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  • Electronic Switches (AREA)

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〕 本発明は、基板の端面方向に発熱抵抗体を形成するよう
にしたサーマルヘッドおよびその製造方法に関するもの
である。
(従来の技術] 従来、基板の端部に発熱抵抗体を形成したサーマルヘッ
ドとしては、例えば、特公昭40−6040号公報およ
び特公昭48−38265号公報などに示される如きサ
ーマルヘッドが知られている。第15図はこのようなサ
ーマルヘッドの概要を示す構成図である。図に示すサー
マルヘッドは、基板1のt4部に発熱抵抗体2を形成す
るとともに、基板1の両面にそれぞれ発熱抵抗体2と一
部が重なるように電極層3.4を積層形成したものであ
る。このように形成されたサーマルヘッドにおいては、
発熱抵抗体2の発熱部分が記録紙等に確実に接触するの
で、熱効率の良いサーマルヘッドを得ることができる。
また、基板1の#i部は平面部に比べて平坦に加工する
ことが容易であるので、複数の発熱抵抗体2を記録紙等
に均等に接触させることができ、高い印字品質を得るこ
とができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このようなサーマルヘッドにおいては、
電極R3,4を基板1の両面に形成しているために、次
のような欠点を有している。
(イ)基板1に対して片面ずつ電極層を形成しなければ
ならないので、電極層3,4の位置合せなどが容易では
ない。
(ロ)基板1にセラミック基板等のスルーホール処理の
難しい基板を使用した場合には、リード配線などの配線
処理は別の基板で行なわなければならず、駆動用ICそ
の他の素子を内蔵させることが難かしい。
(ハ)印字ドツトの大きさく発熱抵抗体2の長さ)は基
板1の厚さによって決まるので、記録の高分解能化のた
めには基板1を薄くしなければならないが、その場合に
は、基板1の機械的強度が得られなくなり、製作が難か
しくなってしまう。
(ニ)発熱抵抗体2が基板1の端部を包むように形成さ
れるために、基板1のエツジ部で発熱抵抗体2が折れ曲
り、断線する可能性がある。
本発明は、上記のような従来装置の欠点をなくし、製作
が容易であるとともに、高分解能化に適したサーマルヘ
ッドおよびその製造方法を実現することを目的としたも
のである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のサーマルヘッドおよびその製造方法は、複数の
電極層を電気絶縁層および熱抵抗層となるガラス層を介
して対向するように基板の一方の面に逐次積層形成する
とともに、各電極層が露出するように端面を斜めに研摩
し、この斜めに研摩された端面に発熱抵抗体を形成する
ようにしたものである。
〔作 用〕
このように、複数の電極層を基板の一方の面に積層形成
するように構成すると、−aの製造工程により全ての電
極層を形成することができ、製作が容易であるとともに
、駆動用ICその他の素子を搭載する場合に必要なりロ
スオーバ等のリード配線処理も同時に、かつ同一基板内
で行なうことができる。3層、4層の配線をすれば、ド
ライバ素子の配線処理も同一基板内で処理することもで
きる。また、発熱抵抗体の長さは電極層間に形成するガ
ラス層の厚さにより決定されるので、この厚さを調節す
ることにより発熱抵抗体の長さを自由に制御することが
でき、基板の強度などに影響を与えることなく、高分解
能のサーマルヘッドを実現することができる。また、電
極層が露出するように端面を斜めに研摩しているので、
全端面を直角に研摩する場合に比べてエツジ部分のチッ
ピング〔欠け〕が発生しにくく、研摩面積が小さくなる
ことから作業時間が短縮できる。また、このような斜め
研摩を行なうことにより、研摩速度の異なる境界部に段
差を生じることもなく、平坦面が形成できる。また、斜
め研摩を行なうことにより発熱抵抗体の長さをガラス層
の厚さよりも長くでき、比較的薄いガラス層で一定の長
さの発熱抵抗体を形成することができる。また、斜め研
摩を行なうことにより発熱抵抗体と接触する!極面積が
大きくなり、信頼性を高めることができる。さらに、電
極層が露出するように斜めに研摩された端面に発熱抵抗
体を形成するようにしているので、発熱抵抗体はその一
つの面だけに形成されれば良く、折れ曲りがないために
、信頼性の高い発熱抵抗体を得ることができる。
【実施例〕
以下、本発明のサーマルヘッドおよびその製造方法の一
実施例を製造工程の順を追って説明する。
図において、前記第15図と同様のものは同一符号を付
して示す。
第1図および第2図は基板1に第1の電極層を形成する
工程である。基板1は例えばセラミック基板であり、そ
の表面に金(入u〕、銀パラジウム。
白金、銅などの導電体を印刷、焼成し、第1図の如き導
電体層30を形成する。図に示す導電体!30は、−列
に並べられる発熱抵抗体のそれぞれに対応して接続され
る選択電極を一体に形成したものであり、後に第2図の
如きパターンにエツチングされ、第1の電極層3〔以下
、選択電極層3という〕を形成する。ここで、エツチン
グにより微細パターンの加工を行なうのは、10本7m
m以上の電極密度を得る場合であり、比較的低密度の場
合には、印刷により直接第2図のような電極パターンを
形成することも可能である。5は後に説明する共通電極
からリターンを取るための電極パターンである。なお、
これらの導電体層の膜厚は、一般的に2〜5μmである
第3図は選択電極層3の上に電気絶縁層および熱抵抗層
となるガラス層6を形成する工程である。
図に示すように、高融点ガラス等を選択電極層3の上に
印刷、焼成する。焼成後の膜厚は必要に応じて50〜1
50μmに選ばれる。なお、一般に厚膜ガラス層におけ
る焼成後の膜厚は20〜30μmであるが、同様の工程
を繰り返すことにより、必要な膜厚が得られるとともに
、膜厚の制御が行なわれる。
第4図はガラス層6の上に第2の電極層4を形成する工
程である。この場合、電極層4(以下、共通電極層4と
いう)はガラス層6の上を通過した後、前記した電極パ
ターン5に接続される。
第5図は選択電極層3および共通電極層4を保護するた
めに、リード取出し部を除いて基板1の表面にガラス層
7を印刷、焼成する工程である。
二の保護ガラス層7の材料は、前記したガラス層6と同
様の高融点ガラスである。この保護ガラス層7は吹に示
す基板端部の切断の際に電極層3゜4のはがれ等を防止
するためのものである。また、このガラス層には、Hs
耗性や熱伝導性などを考慮して、例えば酸化アルミニウ
ム(A!、O,)の粉末を添加することも有効である。
第6図は基板1の端部を切断する工程である。
前記第1図〜第5図のようにして順次積層配線された基
板1は、図中の直線aの位置で切断される。
第7図にその端部の状態を示す。図に示されるように、
端面には選択mar層3(選択電極31〜38)および
共通電極層4が露出するようになり、しがも、これらの
電極はガラスm6を介して対向している。
第8図は切断された基板1の端面の一部を斜めに研摩し
て発熱抵抗体2を被着すべき端面を形成する工程である
。このような斜め研摩は、例えば第9図に示すように、
回転可能な研摩用定盤11の上に基板1の研摩対象部分
が突出するように所定の角度で取り付けられた基板ホル
ダ12を配置し、この基板ホルダ12t−自転および公
転させることにより行なう。第10図は基板ホルダ12
の具体例を示す構成図であり、第11図は第10図の要
部拡大図である。基板ホルダ12には、基板1の端面が
研摩同定#11に対して所定の角度θ傾斜するようにし
て基板1を挿入するための膚13が設けられ、溝13の
底面側端部は基板1の研摩対象部分が突出するように所
定の幅L(例えば0・1〜0.3m)のスリットf11
4として開口されている。15は基板1を固定するため
のねじ大である。このような装置を用いた場合には、基
板1の研摩対象部分が研摩されて基板ホルダ12の底面
と同一面になり研摩面積が一挙に広がった時点で基板l
の研摩は事実上完了することになる。これにより、第6
図のように基板1の端部を切断した状態で例えば第12
図に示すように基板1の端面のエツジ部分にダイシング
ソーのブレードの研摩粗度によるチッピング(欠け)C
が生じたとしても、これらチッピングCを取り除(こと
ができる。
第8図に示すように斜めに研摩された端部には、窒化タ
ンタル(Ta、N) 、ニクロム(Ni−Cr )など
の抵抗材料がスパッタまたは蒸着により被着され、第1
3図に示すように発熱抵抗体2が形成される。
この場合の発熱抵抗体2の膜厚は、その抵抗値との関連
で決定されるものであるが、概略0.1μmである。こ
のような工程により、発熱抵抗体2は選択電極31〜3
8および共通電極層生が露出するように斜めに研摩され
た端面に一様に形成され、これらの電極と導通している
が、次に発熱抵抗体2を各選択電極31〜38毎に分離
する必要がある。このような発熱抵抗体2の分離は例え
ばレーザカットを利用して行1なうことができる。第1
3図において、8はレーザカットの軌跡である。レーザ
カットの幅(軌跡8の線幅)はレーザビームのスポット
径で決まるものであって、最小幅は30μm程度まで可
能であり、高密度の発熱抵抗体形成が容易である。
また、第8図および第13図に示されるように、発熱抵
抗体2の長さ追′は選択電極31〜38と共通電極層4
との間に介在するガラス層6の厚さQと角度θにより決
まることになり(11’−Q/cosθ〕、ガラス!l
I6の膜厚見および角度8を調節することにより、発熱
抵抗体2の長さを任意に制御することができる。
このようにして発熱抵抗体2が分離されると、発熱抵抗
体2の保護および耐11!耗層として酸化ケイ素(Si
n、)  、五酸化タンタル(Ta、O@)  、 窒
化ホウ素(BN)、炭化ケイ素(S4(2)などの絶縁
層がスパッタまたは蒸着により被着される。また、熱伝
導性を考慮すれば、酸化ケイ素などで絶縁した後、分散
メッキにより耐摩耗金属層を被着してもよい。この場合
、金HAMには主にニッケルが使用され、分散剤として
酸化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイヤモンドなどを添
加することにより、熱伝導性ならびに耐摩耗性を向上さ
せることができる。
上記のような工程により本発明のサーマルヘッドが形成
されるが、このようなサーマルヘッドにおいては、複数
の電極層3,4をガラス層6などを介して対向するよう
に基板1の一方の面に饋層形成するようにしているので
、製作および配線処理が容易であるとともに、選択電極
層3と共通電極層4との間に介在するガラス層6の膜厚
を調節することにより、発熱抵抗体2の長さを任意に制
御することができ、基板1の厚さ等に左右されずに、高
い分解能を得ることができる。また、電極層364が露
出するように斜めに研jIされた端面に発熱抵抗体2を
形成するので、発熱抵抗体2はその端面のみに被着され
ればよく、折れ曲りがないために、信頼性の高い発熱抵
抗体2を形成することができる。また、基板1の端面に
発熱抵抗体2をスパッタまたは蒸着する工程は、基板1
を立てて端面をスパッタターゲットに対向させた状態で
行なわれるので、基板1をスパッタ装置内などに数多く
装填することができ、量産化が可能となる。また、電極
層が露出するように端面を斜めに研摩しているので、全
端面を直角に研摩する場合に比べてエツジ部分のチッピ
ングが発生しにくく、研摩面積が小さくなることから作
業時間が短縮できる。また、このような斜め研摩を行な
うことにより、研摩速度の異なる境界部に段差を生じる
こともなく、平坦面が形成できる。また、斜め研摩を行
なうことにより発熱抵抗体の長さをガラス層の厚さより
も長くでき、比較的薄いガラス層で一定の長さの発熱抵
抗体を形成することができる。
また、斜め研摩を行なうことにより発熱抵抗体と接触す
る電極面積が大きくなり、信頼性を高めることができる
また、このようにして構成されるサーマルヘッドを用い
て記録を行なう場合の押圧力に着目すると、従来のサー
マルヘッドに比べて接触面積が小さくなることから、単
位面積当たりに同一の押圧力を加えるためには従来のサ
ーマルヘッドに比べて小さな押圧力でよく、印字品質の
向上が図れ、押圧機構構造の簡略化も図れる。
なお、上記の説明においては、基板1の表面にa接第1
の電極層3を被着する場合を例示したが、基板1の表面
の平滑度によっては、基板1と電極層3の間にガラス層
を設け、電極層3の下地を平滑化するようにしてもよい
。また、発熱抵抗体2の分離手段として、レーザカット
を例示したが、発熱抵抗体2を分離する手段には、この
他にもフォトリソグラフによるエツチングやブレードに
よる機械的な切断、サンドブラスト法などがあり、必要
に応じて使い分けることができるものである。
また、発熱抵抗体2は、Rub、などの厚膜抵抗体を使
用することもできる。また、電極保護ガラス層上にアル
ミ板またはセラミック板を取り付け、機械的強度を保つ
と同時に、基板のそりを修正することなども可能である
なお、上記実施例では、発熱抵抗体2を一列に形成する
例を示したが、多数の発熱抵抗体2を二列に形成するこ
ともできる。この場合には、例えば第14図に示すよう
に基板1の表面に選択電極層31.ガラス層61.共通
電極層4.ガラス層6.1選択電極層31.保護ガラス
層7の順で各層を積層し、その後複数の電極層が露出す
るように端面を研摩して、斜めに研摩されたされた端面
に発熱抵抗体を形成した後被着された発熱抵抗体を選択
電極に沿って分離すればよい。
また、斜め研摩にあたっては、研摩用定盤の代わりに例
えばラッピングテープを用いてもよく、実施例に限定さ
れるものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のサーマルヘッドおよびそ
の製造方法では、複数の電極層を電気絶縁層および熱抵
抗層となるガラス層を介して対向するように基板の一力
の面に積層形成するとともに、複数の電極層が露出する
ように斜めに研摩された端面に発熱抵抗体を形成するよ
うにしているので、全端面を直角に研摩する場合に比べ
てエツジ部分のチッピングが発生しにくく、研摩面積が
小さくなることから作業時間が短縮できる。また、研摩
速度の興なる境界部に段差を生じることもなく、平坦面
が形成できる。また、発熱抵抗体の長さをガラス層の厚
さよりも長くでき、比較的薄いガラス層で一定の長さの
発熱抵抗体を形成することができる。また、発熱抵抗体
と接触する電極面積が大きくなり、信頼性を高めること
ができる。
また、発熱抵抗体の長さの制御が容易であり、製作が容
易であるとともに、高分解能化に適したサーマルヘッド
およびその製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第8図、第13図および第14図は本発明のサ
ーマルヘッドおよびその製造方法の実施例を示す構成図
、第9図〜第11図は本発明で斜め研摩のために用いる
装置の説明図、第12図および第15図はそれぞれ従来
のサーマルヘッドの一例を示す構成図である。 1・・・基板、2・・・発熱抵抗体、3・・・選択電極
層、31〜38・・・選択電極、4・・・共通電極層、
5・・・電極パターン、6・・・ガラス層、7・・・保
護ガラス層、8・・・レーザカット、11・・・研摩用
定盤、12・・・基板ホルダ、13・・・溝、14・・
・スリット膚、15・・・ねじ穴。 第1図 第3図 第4 図 第12図 第13図 第14図 第15図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板と、電気絶縁層および熱抵抗層となるガラス
    層を介して対向するように前記基板の一方の面に積層形
    成された複数の電極層と、前記複数の電極層が露出する
    ように斜めに研摩された端面に形成された発熱抵抗体と
    を具備してなるサーマルヘッド。
  2. (2)複数の電極層をそれぞれガラス層を介して対向す
    るように基板の一方の面に積層形成する工程と、複数の
    電極層が露出するように端面を斜めに研摩する工程と、
    斜めに研摩された端面に発熱抵抗体を形成する工程とを
    含むサーマルヘッドの製造方法。
JP60051928A 1984-10-11 1985-03-15 サ−マルヘッドおよびその製造方法 Granted JPS61211055A (ja)

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JP60051928A JPS61211055A (ja) 1985-03-15 1985-03-15 サ−マルヘッドおよびその製造方法
US06/781,252 US4651168A (en) 1984-10-11 1985-09-27 Thermal print head
KR1019850007378A KR910007903B1 (ko) 1984-10-11 1985-10-07 더어멀 헤드 및 그의 제조방법
DE19853536370 DE3536370A1 (de) 1984-10-11 1985-10-11 Thermodruckkopf und verfahren zu seiner herstellung

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6356637U (ja) * 1986-09-30 1988-04-15
US5422661A (en) * 1991-01-22 1995-06-06 Ngk Insulators, Ltd. End-contact type thermal recording head having heat-generating portion on thin-walled end portion of ceramic substrate
US5666149A (en) * 1991-01-22 1997-09-09 Ngk Insulators, Ltd. End-contact type thermal recording head having heat-generating portion on thin-walled end portion of ceramic substrate
US5909234A (en) * 1991-01-22 1999-06-01 Ngk Insulators, Ltd. End-contact type thermal recording head having heat-generating portion on thin-walled end portion of ceramic substrate

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JPH0380434B2 (ja) 1991-12-24

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