JPH048236B2 - - Google Patents

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JPH048236B2
JPH048236B2 JP57193893A JP19389382A JPH048236B2 JP H048236 B2 JPH048236 B2 JP H048236B2 JP 57193893 A JP57193893 A JP 57193893A JP 19389382 A JP19389382 A JP 19389382A JP H048236 B2 JPH048236 B2 JP H048236B2
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JP
Japan
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resistor
conductor
thermal
ceramic body
thermal head
Prior art date
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Application number
JP57193893A
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English (en)
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JPS5983683A (ja
Inventor
Kazuaki Uchiumi
Juzo Shimada
Teruyuki Ikeda
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP57193893A priority Critical patent/JPS5983683A/ja
Publication of JPS5983683A publication Critical patent/JPS5983683A/ja
Publication of JPH048236B2 publication Critical patent/JPH048236B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はセラミツクサーマルヘツドに関し、特
に絶縁体材料、発熱体材料、導電体材料、熱伝導
材料を一体化して焼結したセラミツクサーマルヘ
ツドに関する。
従来、感熱記録用のサーマルヘツドは厚膜法、
薄膜法あるいは薄膜、厚膜混合法などによつて、
セラミツク基板上に形成し、実用化されている。
従来使用されているサーマルヘツドは厚膜型、
薄膜型それぞれに長所欠点を有していた。すなわ
ち厚膜型の場合には、大きな寸法のものが比較的
安価にできるが、電極、発熱体を厚膜印刷法で行
うため、解像度に制限があり、8ドツト/mmが限
界であつた。さらに厚膜法によつて解像度を上げ
ようとすると、配線パターンを微細化する必要が
あるため、導体として金を使用しなければなら
ず、コストが非常に高くなる欠点ももつていた。
さらに多層配線を高密度に行うため歩留が悪くコ
スト上昇の原因になつていた。
さらに厚膜型では、発熱体の抵抗バラツキが印
刷の厚みコントロールが困難なため大きくなり、
抵抗のバラツキとして非常に良いものでも±20%
程度あり、ヘツドとして使用した時の、記録品質
にも問題があつた。
また薄膜法によるサーマルヘツドは、微細なパ
ターン形成ができるため、解像度は良く、するこ
とができるが、大きな寸法のものが作りにくく、
製造工程が複雑なため、コストが高くなり、さら
に形成した表面層が薄いため耐摩耗性に問題があ
つた。また薄膜法によるサーマルヘツドは多層配
線がむずかしく、多層配線層にピンホールの発生
による歩留の低下や多層配線の配線抵抗が高くな
り、素子の発熱、駆動回路などに問題があつた。
本発明はこれらの問題点を全て解決するもの
で、小型でコストが低く、解像度の優れた、信頼
性の高いサーマルヘツドを提供するものである。
サーマルヘツドは均一な形と抵抗値を持つ抵抗
体を微細な間隔で1000ケ以上横1列に並べなくて
はならず、さらに、抵抗と同じ数のリード線を同
じ密度で配線する必要がある。しかもこれらの抵
抗体およびリード線のいずれか一つでも不良が発
生するとヘツドとしては使用できなくなる。
また従来のサーマルヘツドでは厚膜型、薄膜型
いずれの方法によつても形成される抵抗体層の厚
さが数千オンダストロームから数十ミクロンであ
るため、耐摩耗性が悪く、使用状態で抵抗体層が
擦り切れてしまうことが多くあつた。
このため従来のサーマルヘツドでは表面に耐摩
耗性のガラス、Ta2O5などの耐摩耗層を数十ミク
ロンの厚さ形成していた。
しかしこれらの耐摩耗層を形成すると抵抗発熱
体からの熱が耐摩耗層に伝導する時横方向への熱
の拡散が厚み方向と同時に起るため、解像度を悪
くする原因となつていた。
このように従来のサーマルヘツドは、厚膜型、
薄膜型、これらの混合型のいずれの方法によつて
も、それぞれに問題点を含んでいた。
本発明は従来と全く異なる構造により、これら
の問題点を解決し、量産性のある高性能の低コス
トサーマルヘツドを提供するものである。
すなわち本発明は絶縁性セラミツク体内部に高
熱伝導体が1以上形成され、しかもそれぞれの高
熱伝導体の一部が該セラミツク体表面の一部分に
露出しており、また該セラミツク体内部には高熱
伝導体の数に応じて発熱抵抗体が形成され、前記
高熱伝導体と接続しており、さらに該高熱伝導体
の一部が露出している該セラミツク体表面とは別
の表面部分又は当該別の表面部分と該セラミツク
体の内部に導電体が形成されており前記発熱抵抗
体と導電体は該セラミツク体の表面又は内部で接
続していることを特徴とするセラミツクサーマル
ヘツドである。
以下図面と実施例により本発明の詳細を説明す
る。
第1図は本発明のサーマルヘツドの構造の実施
例を示す斜面図であり、1表面に露出している高
熱伝導体層、2は絶縁性セラミツク体、3は外部
から電気信号を入力するため外部接続用の電極を
示している。第2図は本発明サーマルヘツドの断
面を図示したものでaは第1図の点線で示した所
で切断した断面を表わし、bは同じく第1図の一
点鎖線で切断した断面を示している。第2図aの
1は高熱伝導体、2は絶縁性セラミツク体、3は
抵抗体、第2図bの4は内部導体を示している。
第1図、第2図から明らかなように本発明の構
造によるサーマルヘツドでは発熱抵抗体と高熱伝
導体が、絶縁体の中に埋め込まれた構造になつて
おり、しかも高熱伝導体が表面に露出しているた
め、抵抗体の摩耗は全くなくしかも表面には絶縁
体によつて保護された熱伝導層が露出しているの
で表面に耐摩耗層を設けなくても、充分耐摩耗性
のある構造となつている。また抵抗体が金属絶縁
体内に埋め込まれているため、抵抗体が断線状態
になることが全くない構造になつている。従つて
熱の耐摩耗層による拡散がないため、高熱伝導体
の厚さとほぼ等しい解像度が得られる。さらに、
従来のサーマルヘツドでは抵抗体の内部に電流が
流れて発熱する場合、抵抗体に幅がありその幅の
中での抵抗体の厚みのバラツキから発熱量が場所
によつて変化し、記録した像にムラが生ずること
が多かつた。
本発明の構造によれば、抵抗体の厚み方向が表
面に露出した構造になつているため、同一ドツト
内の熱は均一となり、濃度ムラも少くなつた。さ
らに本発明のサーマルヘツドは均一な絶縁体生シ
ート上に均一な抵抗体を形成しさらに、熱伝導層
を形成するため、表面に露出させる高熱伝導層の
厚さは抵抗値の値に左右されることなく、自由に
数ミクロンから数ミクロンの厚さまで均一に形成
でき、絶縁体生シートも数十ミクロンから数百ミ
クロンまで均一に形成できるため、高熱伝導体層
の厚さ、ピツチを非常に細かくすることができ、
記録した時の解像度を従来の6〜8ドツト/mmか
ら、数十ドツト/mmと飛躍的に良くすることがで
きる。
第1、第2図に示した構造の製造方法は以下の
とおりである。
絶縁体材料として、アルミナ−結晶化ガラス混
合物を使用した。アルミナ50wt%、ホウケイ酸
鉛系結晶化ガラス50wt%の粉末をボールミルで
湿式混合した後、濾過乾燥し、絶縁体粉末とし
た。
抵抗体材料としては酸化ルテニユウム−絶縁体
混合物を用いた。99.9%以上の純度を持つ酸化ル
テニユウム粉末30wt%と絶縁体粉末70wt%を秤
量後湿式混合し、濾過乾燥して抵抗体粉末とし
た。
絶縁体粉末、抵抗体粉末をそれぞれ有機ビヒク
ル中に分散し泥漿とし、これをドクターブレート
を用いたキヤステイング法により膜厚が20μm〜
500μmの絶縁体生シートおよび抵抗体生シート
を作成した。なお有機ビヒクルのバインダーとし
てはポリビニルブチラールを使用し、溶媒は多価
アルコールのエステルを用いた。
絶縁体生シートを金型を用い、外形を打抜き、
この上にスクリーン印刷法により、銀−パラジウ
ム合金のペーストを用い配線パターンと高熱伝導
層を印刷した。次に抵抗体生シートを3mm×2mm
の寸法に打抜き、絶縁体生シート上に張り付け
た。
このようにして作つた抵抗体シートを張り付け
導体を形成した絶縁体生シートと導体の形成のみ
を行つた絶縁生シートなどを所定数金型に入れて
積層、熱圧着を行つた。
積層の終つた生積層体を5mm×10mmの寸法に切
断し、500℃で脱バインダー後、800℃〜1000℃の
温度で焼結した。
焼成の終つた焼結積層体に外部取出電極を焼付
け、感熱紙に接触する面を鏡面に研摩した後リー
ド線を取付けサーマルヘツドとした。
出来上つたサーマルヘツドをサーマルプリンタ
にセツトし、動作試験を行つたところ、10ドツ
ト/mm〜30ドツト/mmの解像度が得られ、充分実
用になり、しかも従来のサーマルヘツドに比べ、
著しく改善された解像度を示すことがわかつた。
また他の製造方法によるサーマルヘツドとして
は以下のようなものがある。
絶縁体材料としてアルミナ−結晶化ガラス混合
物を用いた。純度99.9%以上のアルミナ56wt%と
ホウケイ酸鉛系結晶化ガラス44wt%を秤量し、
ボールミルで湿式混合を行い、過乾燥後絶縁体
粉末とした。
この絶縁体粉末を有機ビヒクル中に分散し泥漿
とし、これをドクターブレードを用いたキヤステ
イング法により膜厚が20μm〜500μmの絶縁体生
シートを作成した。なお有機ビヒクルのバインダ
ーとしてはポリビニルアルコールを使用し、溶媒
は水を用いた。
金型を用い、絶縁体生シートの外形を打抜き、
この上にスクリーン印刷法により、金ペーストを
用い配線パターンと熱伝導層パターンを印刷し
た。
次に導体を形成した絶縁体生シートの上にさら
にルテニウム系抵抗体ペーストを用い、所定の位
置にスクリーン印刷法によつて抵抗体層を形成し
た。抵抗体層の厚さは6μm〜100μmとし、抵抗
体層が厚い場合は重ね印刷を行つた。
このようにして作つた抵抗体層、導体層高熱伝
導層を形成した絶縁生シートと導体の形成のみを
行つた絶縁生シートおよび、必要な場合はスルー
ホール形成のみの絶縁体生シートなどを所定の数
だけ金型に入れ、積層熱圧着を行つた。
積層の終つた生積層体を5mm×10mmの寸法に切
断し、500℃で脱バインダーを行つた後800℃〜
1000℃の温度で焼結した。
焼成の終つた焼結積層体に外部取出電極を焼付
け、感熱紙に接触する面を鏡面に研摩した後リー
ド線を取付け、サーマルヘツドとした。
出来上つたサーマルヘツドをサーマルプリンタ
にセツトし、動作試験を行つたところ10ドツト/
mm〜50ドツト/mmの解像度が得られ、充分実用に
なり、しかも従来のサーマルヘツドに比らべ、著
しく改善された解像度を示すことがわかつた。
以上述べた様に本発明の構造によるセラミツク
サーマルヘツドは、従来のサーマルヘツドでは実
現できない様な解像度で、小型高信頼化を実現
し、かつ、量産化が可能で、コストダウンもでき
る、優れたサーマルヘツドであることが明らかに
なつた。
なお本実施例では熱伝導体層として、銀パラジ
ウム合金、金を用いたが、高熱伝導体層としては
この他に金、白金、銀、パラジウムなどの単体お
よびこれらの中の二つ以上の合金などの金属およ
び合金を用いても同様の効果が得られることがわ
かつた。
さらに、これらの金属以外でも、熱伝導率の良
好な金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物を用い
ても同様の結果を得られることがわかつた。これ
らの中でも特に酸化ベリリウム、炭化ケイ素、窒
化ケイ素は耐摩耗性も良く、良好な効果が得られ
た。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の積層セラミツクサーマルヘツ
ドの実施例の斜視図であり、第2図は同じく本発
明の積層セラミツクサーマルヘツドの断面図を示
し、aは第1図の破線で切つた断面、bは第1図
の一点鎖線で切つた断面を示す。 これらの図で1は高熱伝導体、2は絶縁性セラ
ミツク体、3は外部接続用端子、4は導電体、5
は発熱抵抗体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 絶縁性セラミツク体内部に高熱伝導体が1以
    上形成され、しかもそれぞれの高熱伝導体の一部
    が該セラミツク体表面の一部分に露出しており、
    また該セラミツク体内部には高熱伝導体の数に応
    じて発熱抵抗体が形成され、前記高熱伝導体と接
    続しており、さらに該高熱伝導体の一部が露出し
    ている該セラミツク体表面とは別の表面部分又は
    当該別の表面部分と該セラミツク体の内部に導電
    体が形成されており前記発熱抵抗体と導電体は該
    セラミツク体の表面又は内部で接続していること
    を特徴とするセラミツクサーマルヘツド。
JP57193893A 1982-11-04 1982-11-04 セラミツクサ−マルヘツド Granted JPS5983683A (ja)

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JP57193893A JPS5983683A (ja) 1982-11-04 1982-11-04 セラミツクサ−マルヘツド

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JPS5983683A JPS5983683A (ja) 1984-05-15
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JPS60137670A (ja) * 1983-12-26 1985-07-22 Hitachi Ltd 感熱ヘツド
JPS62109644A (ja) * 1985-11-07 1987-05-20 Sharp Corp 記録ヘツドの製造方法

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