JPH0380434B2 - - Google Patents

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JPH0380434B2
JPH0380434B2 JP5192885A JP5192885A JPH0380434B2 JP H0380434 B2 JPH0380434 B2 JP H0380434B2 JP 5192885 A JP5192885 A JP 5192885A JP 5192885 A JP5192885 A JP 5192885A JP H0380434 B2 JPH0380434 B2 JP H0380434B2
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JP
Japan
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substrate
heating resistor
layer
face
polishing
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JP5192885A
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English (en)
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JPS61211055A (ja
Inventor
Kenji Fujino
Makoto Terajima
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Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
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Priority to US06/781,252 priority patent/US4651168A/en
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Priority to DE19853536370 priority patent/DE3536370A1/de
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Publication of JPH0380434B2 publication Critical patent/JPH0380434B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters 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
    • B41J2/32—Typewriters 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
    • B41J2/345—Typewriters 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)

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ツ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
マルヘツドとしては、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
る如きサーマルヘツドが知られている。第15図
はこのようなサーマルヘツドの概要を示す構成図
である。図に示すサーマルヘツドは、基板1の端
部は発熱抵抗体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ツドにおいては、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ツドを得ること
ができる。また、基板1の端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ツドにお
いては、電極層3,4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にセラミツ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(発熱抵抗体2の長さ)
は基板1の厚さによつて決まるので、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、製作が難かしくなつてしま
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
したサーマルヘツ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ツ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、一連の製造工程
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ク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ツドを
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ツピ
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電極面積
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ツドおよびその製造
方法の一実施例を製造工程の順を追つて説明す
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は例えばセラミツク
基板であり、その表面に金(Au)、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
体層30は、一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/mm
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50〜150μm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。
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
は次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、耐摩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(Al2O0)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図にその端面の状態を示す。図に示され
るように、端面には選択電極層3(撰択電極31
〜38)および共通電極層4が露出するようにな
り、しかも、これらの電極はガラス層6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12を自転および公転させる
ことにより行なう。第10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
の端面が研摩用定盤11に対して所定の角度θ傾
斜するようにして基板1を挿入するための溝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
〜0.3mm)のスリツト溝14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穴であ
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つた時点で
基板1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
粗度によるチツピング(欠け)Cが生じたとして
も、これらチツピングCを取り除くことができ
る。
第8図に示すように斜めに研摩された端面に
は、窒化タンタル(Ta2N)、ニクロム(Ni−
Cr)などの抵抗材料がスパツタまたは蒸着によ
り被着され、第13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31〜38および共通電
極層4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ツトを利用して行なうこ
とができる。第13図において、8はレーザカツ
トの軌跡である。レーザーカツトの幅(軌跡8の
線幅)はレーザビームのスポツト径で決まるもの
であつて、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′は選択電極31〜3
8と共通電極層4との間に介在するガラス層6の
厚さと角度θにより決まることなり(′=
/cosθ)、ガラス層6の膜厚および角度θ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の保護および耐摩耗層として酸化ケ
イ素(SiO2)、五酸化タンタル(Ta2O5)、窒化ホ
ウ素(BN)、炭化ケイ素(Sic)などの絶縁層が
スパツ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、分散メツキにより耐摩耗金属層を被着しても
よい。この場合、金属膜には主にニツケルが使用
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ツ
ドが形成されるが、このようなサーマルヘツドに
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の一方の面に積層
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3,4が露出するように斜めに研摩された端面
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をスパツタまたは蒸着する工程は、基板1を立
てて端面をスパツタターゲツトに対向させた状態
で行なわれるので、基板1をスパツタ装置内など
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ツ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
体を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ツ
ドを用いて記録を行なう場合の押圧力に着目する
と、従来のサーマルヘツ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ツドに比べ
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
直接第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つては、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、レーザカツトを例示した
が、発熱抵抗体2を分離する手段には、この他に
もフオ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、RuO2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ツク板を取り
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
2、選択電極層32、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
に沿つて分離すればよい。
また、斜め研摩にあたつては、研摩用定盤の代
わりに例えばラツ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ツド
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方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
ジ部分のチツ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、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
したサーマルヘツ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
発明のサーマルヘツ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ツドの
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……レーザカツト、11……
研摩用定盤、12……基板ホルダ、13……溝、
14……スリツト溝、15……ねじ穴。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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
    ヘツド。 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ツドの製
    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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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
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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