JPH02160559A - シリアルサーマルプリントヘッド - Google Patents

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〕 この発明はシリアルサーマルプリントヘッドに関し、特
に、摺動する印刷紙に対する耐摩耗性を向上させるため
の新規な改良に関するものである。

従来、用いられていたこの種のシリアルサーマルプリン
トヘッドは種々あるが、その中で代表的なものについて
述べると第１〜３図および第６〜８図に示される通りで
ある。

すなわち、第１図はサーマルヘッドを有するシリアルサ
ーマルプリンタの一例を示すもので、サーマルヘッド１
はプラテン５とこのサーマルヘッド１との間に設けられ
た感熱紙４に接触し、サーマルヘッド１が矢印の方向に
移動することにより印刷されるものである。この場合、
上記のサーマルヘッド１の構成としては、基板５ａ上に
熱的不良導体であるグレーズ部６を設け、このグレーズ
部６の上部に電極８に接続された発熱用の抵抗体部７が
配設され、この抵抗体部７の上部に図面には示されてい
ないが適宜な材料からなる耐摩耗部が形成されているも
のである。

このような従来の構成によるサーマルへンドを製造する
場合、第６図に示されるように１枚のウェハー上にサー
マルヘッドが互いに対向するように配設され、グレーズ
部６の上面部に抵抗体部７が形成されており、このグレ
ーズ部６を形成する場合は第８図に示される開口部２７
を有するスクリーンマスク２６を用いてウェハー上にグ
レーズ部２０用のガラスペイントを印刷し、その後に熱
処理を行うと開口部２７に対応したグレーズ部６が形成
される０発熱体７．電極８を形成し、第７図に示した開
口部２５を有するマスク２４でウェハーを覆い保護膜２
３を形成する。この場合、このグレーズ部２０は第６図
に示されるように２個分のサーマルヘッドチップにおけ
る各グレーズ部６が一体となって形成されることになり
、最終的には第６図のＡＡ線で切断して２個のサーマル
へラドチップが出来上がり、１枚のウェハーには多数の
サーマルヘントチツブが同時に形成されているため、Ａ
−Ａ線の切断によって多数のサーマルヘッドチップ１９
が同時に得られるものである。従来におけるサーマルヘ
ッドチップ１９は以上のように構成されているため、こ
のウェハーをＡ−Ａ線において切断すると、各サーマル
ヘッドチップのグレーズ部６の一端は第３図において示
されるように端部１０は直角の角部１０ａおよびグレー
ズ部６のチッピングによる凹凸部１１等が形成されて、
サーマルヘッドが感熱紙上に摺動する場合、祇がサーマ
ルヘッドの角部で侑傷されたり、祇かすが出たりしてサ
ーマルヘッド自体の寿命が著しく縮めるものである。

この発明は、以上のように種々の欠点を極めて効果的に
除去するための手段を提供することを目的とするもので
、特に、基板上に細長いグレーズ層を設け、このグレー
ズ層の短手方向の断面が円弧状の凸であって、感熱紙と
接触する長手方向の上面の稜線に沿って複数個の発熱体
が配列され、上記グレーズ層の長手方向の端部における
表面形状が、グレーズ層の焼成溶融によって形成される
滑らかな曲面を有し、この曲面を上記グレーズ層の稜線
から基板の表面に向かって傾斜面で構成することによっ
て、感熱紙とサーマルヘッドの摺動における前述の問題
を解決するものである。

以下、図面を用いてこの発明によるシリアルサーマルプ
リントヘッド及びその製法について詳細に説明する。

第４図囚、■、第５図はこの発明によるシリアルサーマ
ルプリントヘッドの完成状態を示し、基板１２Ｇ上には
短毛方向の断面が円弧状の細長い形状の凸状のグレーズ
１３０が形成され、このグレーズの上面の長手方向稜線
１３３に沿って発熱体１４０が複数個形成されている。

上記基板１２０の一端には、外部に接続するための複数
のリード電極１５０が形成され、図面には示されていな
いが、上記各発熱体１４０と上記リード電極１５０とは
互いに接続されている。上記グレーズ１３０の長手方向
の端部１７０は第４図りの断面図、第５図の斜視図に示
すように、表面から滑らかでしかも上記グレーズ層の稜
線１３３から基板の表面に向かってなだらかな勾配を持
っている面で構成され、従って、第４図りに示す感熱紙
１６０には、上記グレーズ１３０の滑らかで連続した表
面となる稜線部周辺が接する構成である。

上記グレーズの端部１７０の表面を曲面としたことが、
この発明の最大の特徴であり、第４図０において、感熱
紙１６０にサーマルヘッド１８０を接触させ、摺動させ
て印字動作をさせたとき、グレーズに従来のように鋭利
な部分が感熱紙との摺動面に無いため、感熱紙１６０が
削られてしまうことがなく、安定した摺動を行うことが
できる。

次に、第９図以降の図面を用いて、この発明のシリアル
サーマルプリントヘッドの製法を詳細に説明する。

第９図の示すように、１枚のウェハー１２１に複数のサ
ーマルへラドチップ２９０を整然と同一方向に向けて配
列形成する。１３０はグレーズ、３００はサーマルヘッ
ドチップ表面の帯状の領域１８１に形成された保護膜、
１４０は発熱体、１５０は保護膜で被覆されていないリ
ード電極であり、以下のような工程を経て形成される。

まずウェハー１２１の上面に、第１１図に示すような、
細長い開口部３７０を複数有するスクリーンマスク３６
０を用いてガラスペイントを印刷し焼成して複数のグレ
ーズ１３０を得る。上記開口３７０は、上記ウェハー上
のサーマルヘッドチップそれぞれのグレーズの数だけ独
立して設けられており、従来のようなサーマルヘッドチ
ップにまたがった開口となっていない。

次に発熱体１４０や、電極１５０を形成した後、第１０
に示すような帯状の開口部３５０を有するマスク３４０
を上記ウェハー上にセットして、五酸化タンタルやＳｉ
Ｏ□からなる５〜８μの厚さをもつ保護膜３００を、第
９図の帯状領域１８１に形成する。この後、第９図のＢ
、Ｃの線に沿ってウェハーを分割して、シリアルサーマ
ルプリントヘッドを得る。

上述のような工程によって得られるシリアルサーマルプ
リントヘッドは、グレーズ１３０を各サーマルヘッドチ
ップにおいて独立したパターンで印刷焼成し、このグレ
ーズ層から僅かに離れた箇所でウェハーの分割を行うた
め、分割して得られたサーマルプリントヘッドのグレー
ズ層は、少なくともこの稜線部において鋭利な部分を持
たない。

上記実施例では、ウェハー上のサーマルへッドチソプは
、同一方向を向いて配列していたが、第１３図に示した
ような複数の開口部４６Ｌ　４６２を有するスクリーン
マスク４５０を■いてグレーズを形成し、第１２図に示
すような、複数のサーマルヘッドチップ２９０が互いに
１８０°回転して対向する配列でウェハー上に形成して
もよい。このとき、第１３図のスクリーンマスクの対向
する開口部４６１．４６２の間には、マスキングされガ
ラスペイントが印刷できない部分４７０があって、この
部分が第１２図におけるウェハーの分割部りに合うよう
に位置合わせをする。

このようにして得られたシリアルサーマルプリントヘッ
ドは、前述の実施例に示した製法で得られるシリアルサ
ーマルプリントヘッドと同等である。

第１４図囚は、さらに別の実施例を示す。５１０は、ウ
ェハー１２１の主面に設けられた適度な傾斜面をもつＶ
字型の溝であって、グレーズ１３０はこの溝５１０をま
たいで互いに対向した２つのサーマルヘッドチップ２９
０の間で連なって形成されている。

このような、溝部５１０をまたいで印刷、焼成されたグ
レーズ１３０は、第１４図りに断面図を示すように、上
記溝部５１０において、この溝のくぼみとグレーズの焼
成溶融時の溝への流れ込みによって、グレーズ表面の上
記溝部５１０におけるくぼみ（Ｋ）をもたらす。

従って、上記第１４図囚のウェハー１２１を溝部５１０
において分割して得られたシリアルサーマルプリントヘ
ッドは、第１５図にその断面図を示すように、基板端部
における分割面Ｘは、感熱紙１６０との接触部分から離
れ、少なくともグレーズ表面の感熱紙との接触部分近傍
は滑らかな曲面となる。

以上のように形成されたこの発明によるシリアルサーマ
ルプリントヘッドにおいては、細長いグレーズの長平方
向の端部表面が、滑らかな曲面となっているため、サー
マルプリントヘッドが感熱紙と様々な方向に摺動しなが
ら印字動作をするシリアルサーマルプリントヘッドにお
いても、感熱紙表面の削り取りが起こらず、長時間の印
字動作により生じる紙カスの量は、第１６図に示すよう
に従来の鋭利な端部を持つグレーズのサーマルプリント
ヘッドの場合に比べ、極めて少ない。それによって第１
７図１．第１８図、第１９図に示すように、サーマルプ
リントヘッドの表面におけるキズや摩耗量、プリンタの
紙粉による異常発生率も従来に比べ大幅に改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のシリアルサーマルプリンタの一例でサー
マルヘッドの要部を示ず斜面図、第２図のＡ、Ｂおよび
第３図はシリアルサーマルプリンタに用いられる従来の
サーマルヘッドの正面、側面図及び斜視図、第４図の（
Ａ）、　ｅ、第５図は本発明による一実施例のサーマル
ヘッドの正面、側面図及び斜視図、第６図は従来におけ
るウェハーから多数個のサーマルヘッドを取る場合を示
す一部平面図、第７図は従来におけるそのパターンの配
置を形成する場合に用いられる保護膜形成用マスク治具
を示す一部平面図、第８図は従来におけるグレーズ印刷
に用いられるスクリーンマスクを示す平面図、第９図は
本発明によるグレーズ形状を得るウェハー上のチップ配
置の一例を示す平面図、第１０図は第９図におけるパタ
ーンの配置の場合に用いられる保護膜形成用マスク治具
を示す平面図、第１１図は第９図におけるグレーズ印刷
に用いられるスクリーンマスクを示す平面図、第１２図
は本発明によるサーマルプリントヘッドを示す平面図、
第１３図は第１２図においてグレーズ印刷に用いられる
スクリーンマスクを示す平面図、第１４図の囚。 ■は本発明によるサーマルプリントヘッドを得るための
ウェハーの正面、側面図、第１５図は本発明によって完
成されたサーマルヘッドチップの側面図である。第１６
図、第１７図、第１８図、第１９図は従来のサーマルヘ
ッドと本発明によるサーマルヘッドの比較で、それぞれ
ヘッド摺動距離に対する感熱紙削りカス量、ヘッド表面
のキズ量、ヘッドの摩耗量及びプリンタの異常発生率を
表している。 １５０・・・リード電へ １６０・・・感熱紙 １７０・・・グレーズの端部 １８１．１８２・・・保護膜領域 １８０．２９０・・・サーマルヘッドチップ３６０・・
・スクリーンマスク ３７０・・・スクリーンマスクの開口部５１０・・・ウ
ェハーの溝 以 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　林　　敬　之　助 １２０・・・基板 １２１．１２２・・・ウェハー １３０、１３１・・・グレーズ １４０・・・発熱体 ε１ 第７図 第８図 箭１３図 第１５図 第１６図 へ・ｌＶ調＃距恒 第１８図 １珂 第１９図 （８マゴ−一１）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　絶縁性の基板上に細長いグレーズ層を有し、このグレ
   ーズ層のヘッド移動方向断面は円弧状の凸部であって、
   感熱紙と接触する前記グレーズ層凸部の最も高い部分（
   以下、稜線と言う）の表面に沿って複数個の発熱体が配
   列され、前記グレーズ層の稜線両端部における表面形状
   が、グレーズ層の焼成溶融によって形成される滑らかな
   曲面を有し、この曲面は、上記グレーズ層の稜線から基
   板の表面向かって傾斜面で構成されていることを特徴と
   するシリアルサーマルプリントヘッド。