JPH05330107A - サーマルプリントヘッド - Google Patents

サーマルプリントヘッド

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JPH05330107A
JPH05330107A JP14237392A JP14237392A JPH05330107A JP H05330107 A JPH05330107 A JP H05330107A JP 14237392 A JP14237392 A JP 14237392A JP 14237392 A JP14237392 A JP 14237392A JP H05330107 A JPH05330107 A JP H05330107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
common electrode
glaze
substrate
print head
thick film
Prior art date
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Pending
Application number
JP14237392A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiko Tatezawa
佳子 立沢
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH05330107A publication Critical patent/JPH05330107A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 サーマルプリントヘッドの外形サイズが小型
で、発熱抵抗体部形成位置のグレーズの外形形状の安定
し、共通電極の電気的容量が充分に確保できるサーマル
プリントヘッドを提供する。 【構成】 端部近い位置に発熱抵抗体を形成したサーマ
ルプリントヘッドに於いて、基板端面に段状の面が形成
され、この段状の面に沿って共通電極が形成されてい
る。更に段状の低面に共通電極の溜まりが形成されてい
る事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリントヘッ
ドに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発熱抵抗体部が基板の端面に近い
位置に形成され、共通電極がグレーズ層下に厚膜形成さ
れたサーマルプリントヘッドとしては、例えば特開平2
−45164号や特開昭61−237662号公報に示
すものが提案されている。図3に特開平2−45164
号によるサーマルプリントヘッドを示す。図に於いて、
1は耐熱性絶縁性基板、2はグレーズガラス(以下グレ
ーズと称す)3は発熱抵抗体部、4は個別電極、5は薄
膜共通電極、6は厚膜共通電極である。
【0003】特開平2−45164号によるサーマルプ
リントヘッドは、グレーズ2層下に形成された厚膜共通
電極6が発熱抵抗体部3直下の部分が他の厚膜共通電極
6より高く、厚膜の複数回印刷で多段構造に形成され、
基板端部で上部薄膜共通電極5と接続されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来構造によるサーマ
ルプリントヘッドには、以下のような課題があった。特
開平2−45164号によるサーマルプリントヘッド
は、グレーズ2下の厚膜共通電極6が発熱抵抗体部3直
下の部分が他の厚膜共通電極6より高く形成され、この
厚膜共通電極6は基板端部で薄膜電極5と電気的に接続
されている。このようなヘッド構造は、発熱抵抗体素子
数が増え、共通電極の電流容量を大きくする必要が生じ
た場合、厚膜共通電極6の膜厚を高くするか、面積を広
げ対応する。
【0005】高画質・高印字品質を得る為には、サーマ
ルプリントヘッドを均一に発熱させ、熱を伝え、インク
を均一に転写する必要がある。このためには、転写不良
の一要因であるグレーズ2の形状不良を無くし、平坦化
する必要があり、共通電極の電流容量を確保することを
目的に、グレーズ2下の厚膜共通電極6を厚くすること
は、発熱抵抗体部3が形成されるグレーズ2自体の図3
の、d方向(長手方向)に示す稜線形状を悪化させると
いう課題を有している。
【0006】共通電極の膜厚を高くする方法による場合
は次のような課題を有する。発熱抵抗体部3が形成され
るグレーズ2は厚膜共通電極6と同様に、一般的にはス
クリーン印刷法により形成されている。グレーズ2は通
常60μm程度の高さに形成され良好な印字品質を得る
ためには、図5のグレーズ部拡大図に示すグレーズ2の
d方向の稜線うねり形状は、5μm以下に抑える事が望
ましい。グレーズは形成する表面の面粗度に影響されや
すく、例えばアルミナ面の面粗度が7μm以上では、前
記d方向の稜線うねり形状を5μm以下に抑える為に
は、形成するグレーズの厚みは40μm以上必要とな
る。一般的に厚膜形成はガラスフリットが含有されたA
uペーストを印刷・焼成し形成する。厚膜の厚みはサー
マルプリントヘッドの発熱抵抗体素子数や製品抵抗値に
より、2μm〜15μm程度の膜厚に形成されるが、特
に5μm以上の厚みの場合はAuの粒度の大きいペース
トを使用し、厚膜を重ね塗りして所望の厚みに形成す
る。この為、厚膜電極表面の面粗度は15μm〜25μ
m程度と粗くなり、この後前記厚膜の表面上に形成する
グレーズの総厚みを40μm〜50μmに形成しても、
グレーズの稜線うねり形状を5μm以下に抑えることは
難しい。また、図3に示すヘッド構造で厚膜共通電極6
の面積を広げる方法により電流容量を確保する場合、以
下のような課題を有している。高速印字時に於ける蓄熱
の影響を抑えるため、或いは紙等に対する押しつけ圧力
を分散しにくくし、紙当り性を良くしラフ紙に対する良
好な印字品質を得るために、グレーズ2の形状は幅0.
6mm、高さ0.06mm以下が望ましい。更に、この
グレーズが以降に薄膜形成される電極層との絶縁層とな
るため、グレーズ2下に形成する厚膜共通電極6の面積
は、グレーズ2の幅以内が限度となる。この結果、厚膜
共通電極6の面積を広げられる範囲は制限されてしまい
電流容量を高められない。
【0007】また、図4に示すようにグレーズ2を複数
回印刷で多段構造とし、第1のグレーズ10下に形成す
る厚膜電極の面積を拡大できるように、絶縁層となる第
1のグレーズ10を幅広に形成した場合は、以下のよう
な課題を有している。基板1上にグレーズ材を印刷後焼
成により形成するが、グレーズ材の形成面積が拡大され
ることにより、作業工程中でグレーズ材上に焼成カス等
の異物が付着しやすく、また、ピンホール等の外観異常
も発生しやすい。このため、以降のフォトリソエッチン
グ工程でのパターン形成不良が発生する。
【0008】本発明はかかる課題を解決し、発熱抵抗体
部形成位置のグレーズの外形形状の品質が安定し、共通
電極の電気的容量が充分に確保されたサーマルプリント
ヘッドを製造する点である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のサーマルプリン
トヘッドは、基板の端面が基板上のグレーズガラスを配
する面に対し、基板の裏面方向に段状の面が形成され、
共通電極がグレーズガラス層下から、基板の段状の面に
沿って形成されていることを特徴とする。
【0010】
【実施例】以下に本発明に於ける実施例を図面に基づい
て説明する。図1、図2は本発明に於けるサーマルプリ
ントヘッドの発熱抵抗体部周辺を示す側断面図である。
1〜6の各構成の符号は図3と同様であり、また7は保
護層である。
【0011】(実施例1)図1に示すように、発熱抵抗
体部3がより端面に近い位置に形成されたサーマルプリ
ントヘッドに於いて、基板の端面に基板1上のグレーズ
2を配する面より、基板の裏面方向に段状の面が形成さ
れている。更に、この段状の面に沿って2μm〜5μm
程度の一定の膜厚に厚膜共通電極が形成されている。
【0012】このサーマルプリントヘッドは以下の工程
により製造する。一般的にサーマルプリントヘッドの製
造方法としては、1枚のアルミナ等の基板からフォトリ
ソエッチング方法により、多数個のヘッドを同時に製造
している。
【0013】まず、アルミナ等の基板1の製造方法とし
ては、一般的なグリーンシート法・粉末プレス形成法等
により製作する。この際に、アルミナ等の耐熱性及び絶
縁性を有する基板1上の厚膜共通電極6を配する領域
が、段状の面になるように抜き型により成形する。ま
た、段状の面を形成する他の方法として、前記の製造方
法により製作されたアルミナ基板1の段状面形成部を、
研削・ダイシング等により溝加工する。形成する段の幅
と同幅の平型のダイシングブレードにより、基板総厚み
の1/2以下例えば0.01mm〜0.03mmの深さ
に溝入れを行う。一般的には、シリアル型のサーマルプ
リントヘッドの基板1の総厚みは0.635mm程度で
あり、段状の面の厚みが基板総厚みに対し1/2以上あ
った場合は、部分的に基板厚みが薄くなる。このため、
以降のスパッタリング等の製造工程中で基板割れ等の不
良が発生しやすくなり、また段状の面の段差部が大きく
なるとフォトリソ時のアライメントもしにくく、段差部
でのパターン断線等も発生しやすく製造時の歩留り低下
の一要因となるため、段状面の厚みは基板総厚みの1/
2以下が望ましい。
【0014】次にこの溝を有する基板上に、Au叉はP
t系の金属ペーストを使用し厚膜共通電極6をスクリー
ン印刷法、スプレー塗布方式等により形成し焼成する。
この金属ペーストはできるだけ焼成温度が高い方が良
く、例えば850℃〜950℃程度の焼成温度で焼成し
厚膜共通電極6を形成する。本実施例では厚膜電極によ
る製造方法を記すが、グレーズ2下に形成される共通電
極層は、スパッタ等の真空薄膜装置により形成される薄
膜電極でも形成する事ができるものである。
【0015】次に、この厚膜共通電極6上に、グレーズ
材を一般的なスクリーン印刷法により幅0.6mm、高
さ0.06mm程度に形成し、750℃〜800℃程度
の焼成温度で焼成しグレーズ2を形成する。
【0016】この後、この前記溝部内に厚膜が形成され
たグレーズ2を有する基板1上に、発熱抵抗体層8、電
極層5を一般的なスパッタリング等の真空薄膜装置によ
り積層膜を形成する。次に、前記積層膜上全面にフォト
レジストをロールコーター・スピンコーター等により塗
布し、プレベークした後フォトマスクを使用して露光・
現像を行いエッチングにより薄膜パターンを形成する。
グレーズ2下から、段状の面に沿って形成された厚膜共
通電極6の、段状の面に形成された部分で薄膜共通電極
5と電気的に接続される。その後、前記薄膜パターン上
全面に耐摩耗・耐酸化機能を有する絶縁性耐熱性保護層
7をスパッタ等の真空薄膜装置により形成する。
【0017】このようにして溝部内に厚膜共通電極が形
成されたアルミナ基板を、平型のダイシングブレードを
使用しチップ毎にダイシングを行うことにより、基板端
面に段状の面が形成されたサーマルプリントヘッドが製
作される。
【0018】(実施例2)図2は本発明による基板の端
面が段状の面に形成されているサーマルプリントヘッド
の、段状の低面c部に形成された厚膜共通電極6が、他
の段状の面に沿って形成された共通電極部より厚く、共
通電極の溜まり部9が形成されていることにより、サー
マルプリントヘッドの外形サイズの更成る小型化及びグ
レーズ2の外形形状の品質向上を目的とするものであ
る。図に於いて1〜8の各構成の符号は図1と同様であ
る。また、9は共通電極の溜まり部である。
【0019】基板1上のグレーズ2下に配された厚膜共
通電極6の形成位置は、グレーズ2の斜面部下から、基
板の段状の面の壁面を沿わせ形成するが、この際に、c
部低面部のみを0.02mm〜0.2mm程度に膜厚を
厚く形成し、共通電極の溜まり部9を形成する。サーマ
ルプリントヘッドの発熱抵抗体素子数や、製品抵抗値に
より共通電極の電流容量が多く必要となった場合は、c
部低面部の共通電極の溜まり部9の膜厚を制御する事で
調整する。
【0020】このサーマルプリントヘッドは以下の工程
により製造する。まず、実施例1と同様の製造方法によ
りアルミナ基板及び基板1上に段状の面(溝)を形成す
る。次にこの溝内のc部低面部にAu叉はPt系の金属
ペーストで、比抵抗値が5mΩ/□/10μt以下にな
るように、例えば0.15mm程度の膜厚にディッピン
グや吹き付け方式により共通電極の溜まり部9を形成す
る。次にグレーズ2下の任意の位置から溝内の壁面部及
び、前記方法により低面部に形成した共通電極の溜まり
部9上まで膜厚5μm程度の厚膜電極をスプレー方式或
いはスクリーン印刷方式により形成する。この金属ペー
ストはできるだけ焼成温度が高い方が良く、例えば85
0℃〜950℃程度の焼成温度で焼成し、厚膜共通電極
6を形成する。グレーズ2下に形成する厚膜電極の形成
面積を小さくし、共通電極の膜厚を5μm以下に抑える
ことによりこの後、この厚膜共通電極6上に形成するグ
レーズ2の外形形状の、図5に示すd方向の稜線形状を
5μm以下に抑えることができる。この結果、グレーズ
2の発熱抵抗体部3が形成される位置の形状の品質が安
定したサーマルプリントヘッドを製作できる。また基板
単面に斜面部を等を形成する構成よりも、共通電極を形
成できる面の表面積を溝入れの深さにより大きくするこ
とができる。
【0021】また、低面部の共通電極の溜まり部9の表
面に重ねて形成する共通電極は、スパッタリング等の真
空薄膜装置により形成する膜厚0.5μm〜1.0μm
程度の薄膜電極でも同様の効果が得られるものである。
【0022】次に実施例1と同様の製造工程によりグレ
ーズ2を形成し、更に発熱抵抗体層8・薄膜電極層5を
スパッタリング等の真空薄膜装置により積層膜を形成
し、フォトリソエッチング方法により薄膜パターンを形
成後、絶縁性耐熱性保護層7を形成する。次に、平型の
ダイシングブレードを使用しヘッドチップ単位に切断す
るとともに段状の面を形成する。以上の製造方法、及び
構成により発熱抵抗体部3の形成位置の品質が安定し
た、共通電極の電気的容量が充分に確保されたサーマル
プリントヘッドが製造できるものである。
【0023】
【発明の効果】本発明のサーマルプリントヘッドは、基
板端面が段状の面に加工され、この段状の面に沿って共
通電極が形成されていることにより以下の点が改善され
る。
【0024】(1)基板の端部を段状の形状にすること
により、厚膜共通電極を形成する面をグレーズ層下では
なく、グレーズ形成に影響の無い面に広げることがで
き、共通電極の表面積が拡大できる事から、サーマルプ
リントヘッドの外形サイズを小型化できる効果がある。
この結果、電流容量不足に起因する印字不良(印字濃度
ムラ)を無くし、印字品質の安定したサーマルプリント
ヘッドを提供できる。
【0025】(2)基板端部の段状面に共通電極の溜ま
り部を形成することにより、サーマルプリントヘッドの
発熱抵抗体素子数や製品抵抗値のレベルにより、共通電
極の電流容量が多く必要となった場合でも、共通電極の
溜まり部の膜厚の制御により調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】
【図2】本発明に於けるサーマルプリントヘッドの発熱
抵抗体部周辺を示す側断面図。
【図3】
【図4】従来構成によるサーマルプリントヘッドの発熱
抵抗体部周辺を示す側断面図。
【図5】従来構成によるサーマルプリントヘッドのグレ
ーズ部の拡大図。
【符号の説明】
1 耐熱性絶縁性基板 2 グレーズガラス 3 発熱抵抗体部 4 個別電極 5 薄膜共通電極 6 厚膜共通電極 7 保護層 8 発熱抵抗体層 9 厚膜共通電極の溜まり部 10 第1のグレーズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 8906−2C 113 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にグレーズガラスを配し、該グレ
    ーズ表面に発熱抵抗体層と電極層を積層して形成し、該
    電極層が個別電極及び共通電極を有し、発熱抵抗体部が
    前記基板の端面に近い位置に形成されたサーマルプリン
    トヘッドに於いて、前記基板の端面が基板上のグレーズ
    ガラスを配する面に対し、基板の裏面方向に段状の面が
    形成され、前記共通電極がグレーズガラス層下から、前
    記基板の段状の面に沿って形成されていることを特徴と
    するサーマルプリントヘッド。
JP14237392A 1992-06-03 1992-06-03 サーマルプリントヘッド Pending JPH05330107A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14237392A JPH05330107A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 サーマルプリントヘッド

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JP14237392A JPH05330107A (ja) 1992-06-03 1992-06-03 サーマルプリントヘッド

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1996041722A1 (en) * 1995-06-13 1996-12-27 Rohm Co., Ltd. Method of forming auxiliary electrode layer for common electrode pattern in thermal head
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JP2015178220A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 東芝ホクト電子株式会社 サーマルヘッド

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