JPS6176377A - サ−マルヘツド - Google Patents

サ−マルヘツド

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JPS6176377A
JPS6176377A JP59198472A JP19847284A JPS6176377A JP S6176377 A JPS6176377 A JP S6176377A JP 59198472 A JP59198472 A JP 59198472A JP 19847284 A JP19847284 A JP 19847284A JP S6176377 A JPS6176377 A JP S6176377A
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JP
Japan
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substrate
thermal head
thermal
favorable
broken
Prior art date
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Pending
Application number
JP59198472A
Other languages
English (en)
Inventor
Kunio Yamamoto
山本 邦夫
Kazu Tomoyose
友寄 壱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
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Publication of JPS6176377A publication Critical patent/JPS6176377A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N97/00Electric solid-state thin-film or thick-film devices, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は感熱式記録装置におけるサーマルヘッド、特に
薄膜、厚膜もしくは半導体技術を用いて所定のパターン
を形成するサーマルヘッドの基板構造に関する。
〔発明の背景〕
感熱式記録装置は、その静粛性、高信頼性、低価格等の
特長を生かし近年普及の著しい記録方式である。その記
録厚理は、サーマルヘッドを感熱記録紙に圧接し、サー
マルヘッドに設けられた発熱体で感熱記録を加熱し発色
させて、文字及び図形等を発熱体形状(ドツト状)の連
続として表現するものである。
第4図はサーマルヘッドの全体の平面図である。
図中1はアルミナA tt 03等の絶縁材料で所定寸
法に形成された基板、2はこの基板1上に印刷と焼成技
術を用いて形成されたグレーズ、3はグレーズ2の中央
部に設けられた発熱体であり、該発 ・熱体3は複数個
形成されており、各々隣接する発熱体間は電気的に絶縁
された状態にある。4は導体電極、5は共通電極であり
、両電極4,5は、アルミニウム等の金属材料で構成さ
れている。
第4図の断面AAの状態を第5図に示す。図中1は基板
、2はグレーズ、4は導体電極、5は共通電極、6はエ
ツチング工程におけるグレーズ2がエツチング液で侵さ
れるのを防ぐ目的で設けられたアンダーコート、7は例
えば窒化タンタルTazNなとで形成された発熱抵抗体
、8は例えば二酸化ケイ素S ios  などで構成さ
れ、発熱抵抗体7、導体電極4、共通電極5の酸化防止
機能を有する酸化防止層、9は前記酸化防止層8の上層
として構成され例えば五酸化タンタルTazOsなどの
材料で構成された耐摩耗層である。これらの各層は薄膜
技術、厚膜技術もしくは半導体技術を用いて膜生成がな
され、その後にフォトプロセスにより所定のパターンを
形成するものである。
第6図にサーマルヘッドの実装状態を示す。図中10は
サーマルヘッド本体、11はサーマルヘッド電極部に接
続されたFPC,12は熱伝導性の良い金属などで形成
されたヒートシンクであり、該ヒートシンク124Cは
サーマルヘッド本体10を位置決めするための突起12
aが形成されている。
第7図(a)に基板の外観図を示す。図中13はアルミ
ナAノ203などで形成された基板、14は基板13の
表面に印刷と焼成技術により複数個形成されたグレーズ
、13aは前記基板13の裏面に形成された縦方向の分
割溝、13bは横方向の分割溝である。
第7図(blは第7図(a)のB−B紗上の断面図であ
り図中の符号は第7図(alと同様に付している。
以上述べた構成からなる従来例の問題点は坂下に列記す
る通りである。
■第7図(blに示すグレーズ14の製造手法は、印刷
と焼成技術を用いるものであるが、通常のグレーズ高さ
寸法40〜60μmを確保するには、印刷、鋳成工程を
数回繰り返すため手間がかかること、及び焼成によるグ
レーズの収縮作用により、基板13とグレーズ14の境
界線が精度良く形成できないなどの欠点がある。
■第7図(a)K示す縦及び横方向の分割溝13a。
13bは、通常レーザースポット加工によるため、分割
溝形状が連続した線とならず不連続なミシン目状に形成
される。従って、前記分割溝1−a a 。
13bに沿って基板13を分割し小基板化する工程にお
いて、分割性が悪く、しかも分割後の小基板の外形形状
が精度良く仕上がらない欠点がある。
■第5図に示すように、発熱抵抗体70ベースとなる基
板1.グレーズ2は、アルミナAl!Ox 。
ガラス等の絶縁材料であり、熱伝導−が20 W、/m
・K前後と極めて悪いものである。従って第5図の発熱
抵抗体7で発生した熱エネルギーが下層に位置する基板
1及びグレーズ2の両層で蓄熱されるため、熱応答性の
悪いサーマルヘッド即ち高速印字に対応出来ないという
欠点がある。更忙前記基板l及びグレーズ2に蓄熱され
た熱エネルギーを放熱させるため、WJG図に示すヒー
トシンク12を大聖化しなければならず、サーマルヘッ
ド実装上の小型化に対応しにくいという欠点もある。
〔発明の目的〕
本発明は以上説明した従来例の問題点に鑑みなされたも
ので、その目的とするところは、グレーズ寸法を精度良
く形成するとともに、膜生成後の基板の分割性を向上さ
せ合わせて熱応答性の良いサーマルヘッドを提供するこ
とである。
〔実施例〕
第1図(a)〜(d)に本発明によるサーマルヘッド基
板の製造方法及び構成を示す。図中の15は感光性ガラ
ス等で一定−形状に加工された基板であり、該基板15
の破線部15aを除去することにより第7図(b)に示
すグレーズ14に相当するグレーズ用凸部J6が形成さ
れる。尚、前記破線部15aの除去は一般に薄膜製造技
術で用いられるフォトプロセスと同様の手法で実現でき
るものである。
即ち、基板15上にレジストパターンを形成後、エツチ
ング工程により不必要部分のガラスを除去するものであ
る。
この処理において、本発明で使用する感光性ガラスは、
紫外線照射により、フッ酸等のエツチング液に対するエ
ツチングレートが上昇するという特性を有するため、レ
ジストパターン形成後除去する部分に紫外線照射するこ
とにより、パターニングがより一石容易になる。同様の
手法で第1図(b)の破線$15b、第1図(cjの破
線部15cを除去し、それぞれ放熱用凹部172分割溝
18を形成するものである。
前記放熱用凹部1・7は前記従来例であげたサーマルヘ
ッドの基板側への蓄熱により熱応答性が損なわれるとい
う欠点を補なう目的で設けられる。
単純に本発明に用いる感光性ガラスと従来例で示された
アルミナAt!Otとの熱伝導率を比較すると、アルミ
ナAt5Osが20 W / m−kに対し、感光性ガ
ラスは2.55 W / m−にと熱伝導率が小さい。
このことは、同一板厚で基板を構成したとき、感光性ガ
ラスの方が蓄熱しやすいことを示している。前記放熱用
凹部17は、この欠点を解消するために設けられ、後述
する膜生成技術を用いて放熱用凹部17に金属層を充填
するものである。第1図はそれぞれ単品の状態のみ図示
しているが、基板の形成状態は、第7図に示すように複
数の小基板の集合として処理されていることは当然であ
る。
第1図(d) において、19は前記放熱用凹部の底辺
部に薄膜製造技術等により設けられた例えばアルミニウ
ムなどからなる第一金属層、2oは該第−金属層19の
上層に位置し無電解メッキ等の手法で形成された例えば
ニッケルなどからなる第二金属層である。
第2図に本発明によるサーマルヘッドの断面図を示す。
図中15は基板でその上にアンダーコート6、発熱抵抗
体7.導体電極4.共通電極5゜酸化防止層8.耐摩耗
層9の各層を薄膜技術、厚膜技術もしくは半導体技術を
用いて積層し形成することは従来例と同様である。
〔発明の効果〕
以上説明したような本発明による基板構造をとると以下
に列記するような効果が期待できる。
■第2図に示すグレーズ用凸部16の形状を精度良く形
成できることから発熱抵抗体7の高さ寸法を精度良く形
成でき、従って感熱紙との圧接状態が均等となるため印
字品質の良いサーマルヘッドが提供できる。
■第1図(d) Ic示す分割溝18の断面形状を連続
して形成できることから、サーマルヘッドパターン形成
後の分割性の向上が図れる。叉K、サーマルヘッド外形
寸法の精度も高められるという効果も同時に期待できる
■第2図に示すように、発熱ドツト部7aと対応した位
置に第−金F[[19と第二金属層2oを形成しである
ことから矢印C方向の放熱効果が期待でき、熱応答性の
良いサーマルヘッドを提供できる。この効果を第3図を
用いて説明する。第3図(a)はサーマルヘッドに印加
する電圧パルスをグラフ化したもので、図中21は単独
に印加電圧を加えたもの21aは電圧の立上がり、21
bは電圧の立下がりを示し、tlはオンタイムである8
また22a〜22dは連続して4回印加電圧を周期1、
で加えたものである。
第3図(b)は、横軸に時間、縦軸にサーマルヘッド表
面温度をとり、第3図(a)に示す印加電圧を付加した
ときの熱応答曲線を示す。図中実線で示される23は本
発明によるサーマルヘッドの特性であり、一点鎖線で示
される24は従来例のサーマルヘッドの特性である。二
つのサーマルヘッドの熱応答特性を比較すると第3図(
a)に示す単発パルス24を印加したとき本発明による
サーマルヘッドは、常温T1から最高温度T2に達した
のち11時間後に常温に復帰するのに対し、従来例のサ
ーマルヘッドではt4時間後即ち本発明によるサーマル
ヘッドに比べΔを時間遅れて常温に復帰する。このこと
は、サーマルヘッドの構造において本発明の構成が熱伝
導性の良い金属層を設けているのに対し、従来例の構成
では熱伝導性の悪いアルミナM2O1の基板そのままで
あり、放熱効果沈着しい差異があることによるものであ
る。
次に連続パルスでサーマルヘッドを駆動した場合を比較
すると、本発明によるサーマルヘッドでは、印加電圧の
パルス周期11時間より短かいt1時間でサーマルヘッ
ド表面温度が常温に復帰するため、第3図(b)の実線
25で示す熱応答特性に対し従来例のヘッドでは前記印
加電圧のパルス周期12時間より長いt4時間でサーマ
ルヘッド表面温度が常温に復帰することから第3図中)
の一点鎖線26で示される熱応答特性となる。即ち、第
一の印加パルス22aを印加後t!待時間後まり第二の
印加パルスを印加する時点では、常温T、より31度高
いT1温度にサーマルヘッドの表面温度があり、サーマ
ルヘッドに蓄熱された状態で第二、第三の印加電圧を加
えると、T3温度はT4. T、と推移し破線゛Dで示
されるカーブで昇温してい(ため、最終的にはサーマル
ヘッドの熱破壊が起る。以上の問題点を回避するために
は、このサーマルヘッドの熱応答特性に見合った印加パ
ルス周期を設定しなけ孔ばならず、このことは、サーマ
ルヘッドが高速印字に対応できないという欠点となる。
この点、本発明によれば、熱応答特性が良好な即ち高速
印字が可能なサーマルヘッドを提供しうるという効果が
期待できる。
以上説明したように、本発明忙よれば、高印字品質で、
熱応答性の良い即ち高速印字可能なサーマルヘッドを提
供できるととも忙、従来の基板に比べ、低価格でかつ基
板分割性の高い即ち安価なサーマルヘッドを提供できる
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(d)は本発明によるサーマルヘッドの
基板製造方法を示す説明図、第2図は本発明によるサー
マルヘッドの断面図、第3図(a)t (b)は本発明
によるサーマルヘッドと従来のサーマルヘッドの熱応答
特性図、第4図はサーマルヘッドの全体の平面図、第5
図はそのAA断面による従来のサーマルヘッドの断面図
、第6図はサーマルヘッドの実装状態を示す斜視図、第
7図(a) 、 (b)は従来のサーマルヘッド基板の
製造工程を説明するための斜視図および断面図である。 7・・・・・・発熱抵抗体、8・・・・・・酸化防止層
、9・・・・・・耐摩耗層、15・・−・・・基板。 第1図 (a) (b) (C) (d) 第2図 第3図 (aλ 第4図 第6図 第7図 (a) 3a

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 基板上に分離して設けられた複数個の発熱体と、この発
    熱体の両端に形成された電極と、該発熱体、電極全体を
    被覆する絶縁保護層とで構成されたサーマルヘッドにお
    いて、前記基板を感光性ガラスで構成し、前記発熱体と
    対応する位置でかつ前記基板の表面側に設けられた凸部
    と、当該凸部と対向する位置で、かつ前記基板の裏面側
    に設けられた凹部と、当該凹部に充填される金属層と、
    所定のパターン毎に複数枚の小基板に分割されるべくあ
    らかじめ設けられる断面形状を台形状とする分割溝とが
    前記基板に一体となつて設けられたことを特徴とするサ
    ーマルヘッド。
JP59198472A 1984-09-25 1984-09-25 サ−マルヘツド Pending JPS6176377A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1018750A1 (en) * 1997-07-03 2000-07-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Resistor and method of producing the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1018750A1 (en) * 1997-07-03 2000-07-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Resistor and method of producing the same
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