热敏打印头及其制造方法

专利名称：热敏打印头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种热敏打印头，特别涉及一种厚膜型的热敏打印头，尤其，还涉及热敏打印头的制造方法。
众所周知，厚膜型热敏打印头包括导电性浆的印刷以及由烧成形成的发热电阻和电极模样(包括公共电极以及个别电极)。附图的

图11为表示现有的热敏打印头的一例的截面图。图中所示热敏打印头B包括基板100，在其上面整体形成有为蓄热的釉层110。在釉层110的上面形成有公共电极120、以及多个别电极(图中省略了)。又热敏打印头包括与公共电极120以及上述个别电极导通的发热电阻130。
在公共电极120上离开发热电阻130的位置上形成有公共电极辅助层140。该公共电极辅助层140是为了防止公共电极120上的电压下降而设置。
热敏打印头B包括覆盖公共电极120、图中未表示的个别电极、发热电阻130以及公共电极辅助层的外盖层150。进一步，在外盖层150上，形成有比该外盖层150要薄的保护层160。保护层160和外盖层150比较，由不易磨损、不易损伤的材料构成。依据这样的构成，可以防止上述公共电极120以及其它部件直接与纪录纸接触。如图11所示，保护层160不仅在外盖层150的上面，而且也延伸到基板100的侧面100s。
如图11所示，在热敏打印头B上方，压纸滚筒C设置成与保护层160直接接触。压纸滚筒C通过绕箭头D1的方向旋转，纪录纸S与保护层160密接送入到箭头D2方向。这时，压纸滚筒C所送出的纪录纸S由于本身的重量向下方绕出。对应于此，将基板100以及釉层110倒角，其结果，在基板100上形成第1斜面部100a，在釉层110上形成第2斜面部110a。因此，纪录用纸S不会被基板100(或者釉层110)的角部挂住，而由压纸滚筒C圆滑地送出。
具有这样的优点的现有的热敏打印头B存在以下所述问题。
第一，由于釉层110和保护层160的热膨涨系数不同所引起的薄膜的保护层160的断裂，或者从釉层110剥离开来。如果具体说明，是因为保护层160从釉层110上面的一部分延伸到斜面部110a。如果加热保护层160和釉层110，这些部件进行不同程度的热膨胀。其结果，在保护层160的棱线部分160a处应力集中，造成保护层160断裂。
第二，在现有的热敏打印头B的构成中，不能充分向发热电阻130的方向加载纪录纸S，有可能不能进行适当的印字。如图11所示，压纸滚筒C不仅与保护层160的第1凸状部分160b(发热电阻130的上方处)，而且与第2凸状部分160c(公共电极辅助层140的上方处)接触。然而，由于公共电极辅助层140的存在，第2凸状部分160c比第1凸状部分160b相当高出一些(参见图中的符号”t”)。在这种状况下，压纸滚筒C的压力主要集中在第2凸状部分160c上，因而纪录纸S不能充分压接倒第1凸状部分160b上。结果，发热电阻130的热不能充分传递到纪录纸S上，产生印字不良等打印失败的问题。
本发明正是考虑了上述问题而提出，其目的在于提供一种可以防止在基板的斜面上形成薄膜的保护层的剥离或者断裂，并且可以进行适当浓度印字的热敏打印头。
本发明的另一目的在于提供一种如下所述的热敏打印头的制造方法。
由本发明的第1方面所提供的热敏打印头，是在具备包括上面以及侧面的绝缘性基板、在上述基板的上面形成的蓄热用釉层、在上述釉层上形成发热电阻、包括与上述发热电阻连接的多个锯齿以及与这些锯齿连接的连接部的公共电极、与上述发热电阻连接的多个个别电极、在上述公共电极的连接部上形成的辅助电极层、覆盖上述发热电阻以及上述辅助电极层的外盖层、覆盖上述外盖层的保护层的构成中，其特征是上述公共电极的连接部包括与上述釉层接触的第1区域和与上述基板的上面接触的第2区域。
上述辅助电极层与上述连接部的第1区域和第2区域两方相接，是理想的。
上述辅助电极层包括与上述连接部的第1区域接触的相对薄层部和与上述连接部的第2区域接触的相对厚层部，是理想的。
依据本发明的适当实施例，上述保护层包括在位置上与上述发热电阻对应的第1隆起部和在位置上与上述辅助电极层的相对薄层部对应的第2隆起部，上述第1以及第2隆起部的高度实质上相同。
上述釉层包括与上述连接部的第1区域接触的非均匀部，该非均匀部朝向上述基板的侧面呈锥形形状，是理想的。
依据本发明的适当实施例，上述基板上形成有在该基板的上述上面以及上述侧面之间延伸的斜面。
上述釉层距离上述斜面一定距离，是理想的。
上述斜面由上述保护层所覆盖，是理想的。
上述斜面为粗糙面状，是理想的。
依据本发明的第2方面，提供一种具备包括上面以及与该上面接触的第2面的绝缘性基板、在上述基板的上面形成的蓄热用釉层、在该釉层上形成发热电阻、与该发热电阻连接的电极模样、在该电极模样上形成的辅助电极层、覆盖上述发热电阻以及上述辅助电极层的外盖层、在该外盖层上形成的保护层的热敏打印头的制造方法，该方法包括下列各步骤离开上述基板的第2面一定距离形成上述釉层；形成具有与上述釉层接触的第1区域和与上述基板的上面接触的第2区域的上述电极模样；形成与上述电极模样的第1区域和第2区域两方相接的上述辅助电极层；离开上述基板的第2面一定距离形成上述外盖层；形成覆盖上述外盖层以及上述基板的第2面的上述保护层。
上述釉层包括朝向上述基板的第2面呈锥形形状的非均匀部，与非均匀部接触形成上述电极模样的第1区域，是理想的。
依据本发明的适当实施例，形成上述辅助电极层的步骤包括在上述电极模样的第1区域以及第2区域的两方上涂敷具有流动性的导电性糊浆。
允许上述导电性糊浆从上述第1区域流向第2区域，是理想的。
上述基板的第2面是在上述基板的上面和上述基板的侧面之间延伸的斜面，是理想的。
进一步包括加工上述基板形成上述斜面的步骤，是理想的。
依据本发明的第3方面，提供一种热敏打印头的制造方法，该方法包括下列各步骤在绝缘性支撑部件上形成釉层；形成具有与上述釉层接触的第1区域和与上述支撑部件的上面接触的第2区域的电极模样；形成与上述电极模样的第1区域和第2区域两方相接的辅助电极层；在离开上述电极模样以及上述辅助电极层一定距离的位置上切断上述支撑部件；通过对上述支撑部件进行倒角处理、在上述支撑部件上形成离开上述电极模样以及上述辅助电极层一定距离的斜面；形成覆盖上述釉层、电极模样以及辅助电极层的外盖层；形成覆盖上述外盖层以及上述斜面的保护层。
依据本发明的适当实施例，进一步包括在切断上述支撑部件时、通过从上述支撑部件的下方照射激光形成切断用的引导槽的步骤。
上述保护膜由含有硅铝氧氮耐热陶瓷的材料形成。
对本发明的其它特征和优点，可以通过以下参照附图所进行的详细说明将更加明确。
以下对附图作简要说明。
图1为表示依据本发明的热敏打印头的主要部位的俯视图。
图2为表示沿图1的Ⅰ-Ⅰ线的剖视图。
图3～图6为表示本发明的热敏打印头的制造方法的一例的透视图。
图7～图10为表示本发明的热敏打印头的制造方法的另一例的透视图。
图11为表示现有的热敏打印头(已有技术)的剖视图。
实施发明的最佳例以下参照附图1～附图10具体说明本发明的实施例。
如图1以及图2所示，有关本发明的热敏打印头A包括绝缘性基板10、蓄热用釉层11、公共电极12、发热电阻13、公共电极辅助层14、多个个别电极15、外盖层16、以及保护层17。在热敏打印头A与压纸滚筒C(图2)密接的状态下组装打印机装置。
基板10例如以陶瓷作为材料形成。虽然在图1以及图2中没有表示，基板10为细长、略为矩形形状(发热电阻13在基板10的长轴方向延伸)。如图2所示，基板10包括上面10a和侧面10b。基板10在其上面10a和侧面10b之间的形成的角部实施倒角处理。为此，基板10包括连接上面10a和侧面10b的双方的斜面10c。斜面10c为粗糙面状，是理想的。
如图2所示，釉层11在基板10的上面10a上直接形成。又，如图1所示，釉层11包括与发热电阻13平行延伸的前端部11a。该前端部11a处于距离基板10的斜面10c的一定位置上。从图2表明，釉层11由厚度一定的均匀部11b和不同部位有不同厚度的非均匀部11c构成。非均匀部11c朝向前端11a呈锥形状。
公共电极12(正确为公共电极12的一部分)以及多个个别电极15在釉层11的上面形成。如图1所示，公共电极12包括多个锯齿12a和与这些锯齿相互连接的连接部12b。公共电极12的锯齿12a和个别电极15相互交错配置。又，各锯齿12a以及个别电极15在与发热电阻13交叉的方向延伸。发热电阻13延伸到锯齿12a和个别电极15的上侧，并与这些电连接。虽然图中没有画出，个别电极15的另一端与驱动IC的输出端子连接。
从图1以及图2表明，公共电极12的连接部12b形成为与釉层11和基板10两方相接。具体说，连接部12b包括与釉层11直接相接的第1区域、与基板10的上面直接相接的第2区域。连接部12b不到达基板10的斜面10c。即，连接部12b虽然从釉层11的非均匀部11c向基板10的斜面10c的方向延伸，但其终端处于釉层11的前端11a和斜面10c之间的位置。
在公共电极12的连接部12b上，固定了和发热电阻13具有相同的细长形状的公共电极辅助层14。公共电极辅助层14是为了降低公共电极12的电压降而设置。如图2所示，公共电极辅助层14具有和公共电极12的连接部12b相同的斜面形状，横跨釉层11的前端部分11a，在该前端部分11a的两侧延伸。公共电极辅助层14的厚度并不是均匀的，位于釉层11的非均匀部11c上的部分的厚度比其余部分的厚度要小。
外盖层16形成为覆盖公共电极12、发热电阻13、公共电极辅助层14以及个别电极15。外盖层16可以采用以玻璃为主要成分的材料，用周知的厚膜成形技术制作。保护层17形成为覆盖外盖层16。保护层17可以用周知的厚膜成形技术制作。如图2所示，外盖层16没有越过公共电极12的连接部12b向基板10的斜面10c的方向延伸。但是保护层17不仅在基板10的上面10a，而且在斜面10c以及10b上延伸。如上所述，斜面10c形成粗糙面状是理想的。通过这样做，可以将保护层17牢固地固定在斜面10c上。
与现有的热敏打印头B(图11)相同，在本发明的热敏打印头A中，压纸滚筒C与保护层17的两个凸状部分，即第1凸状部分17a(在位置上与发热电阻13对应)以及第2凸状部分17b(在位置上与公共电极辅助层14的厚度小的部分对应)相接。然而通过将公共电极辅助层14的厚度(部分)减小，热敏打印头A的第2凸状部分17b比现有的凸出程度要减小。为此，第1凸状部分17a和第2凸状部分17b的高度差(T)非常小(实质上为0)。
依据这样的构成，压纸滚筒C的按压力可以有效地施加到第1凸状部分17a上。因此，记录纸S由压纸滚筒C的充分按压力按压在第1凸状部分17a上。其结果，在发热电阻13中产生的热可以有效地传递到记录纸S上，获得良好的印字结果。
然后，参照图3～图6说明本发明的热敏打印头A的制造方法的一例。从以下的说明表明，依据该制造方法，可以在一块母板上一次制造出多个热敏打印头A。
首先，如图3所示，在母板20上形成具有三角形状截面的槽21。由此，在母板20的表面上形成斜面21a。为了容易理解，斜面21a与(母板20分割后的)个别基板10中的斜面10c相对应。各斜面21a最好为粗糙面状。
然后，如图4所示，在不达到斜面21a的地方形成釉层11。即，釉层11的前端部分11a距离斜面21a给定距离。
然后，如图5所示，通过依据光刻法的蚀刻处理形成公共电极12。这时，虽然图5中没有画出，同时也形成个别电极15。公共电极12的锯齿部分整体在釉层11上形成。另一方面，公共电极12的连接部12b的一部分在釉层11上，其余部分在母板20(基板10)的上面延伸。但是，连接部12b的该其余部分不到达斜面21a。
然后，如图6所示，在公共电极12的连接部12b上形成公共电极辅助层14。和公共电极12的连接部12b相同，公共电极辅助层14也在釉层11的前端部分11a的两侧延伸。公共电极辅助层14可以通过涂敷包括例如金、钯或者银等的导电性糊浆，然后固化形成。
在固化之前的阶段中，上述导电性糊浆具有流动性。因此，如果在向斜面21a缓缓倾斜的公共电极12的连接部12b上涂敷时，导电性糊浆具有向斜面21a的方向移动(流动)的倾向。其结果，停留在釉层11的非均匀部11c(参见图2)上的导电性糊浆的份量比停留在釉层11的前端部分11a和斜面21a之间的导电性糊浆的份量要少。因此，固化后的导电性糊浆(即公共电极辅助层14)在釉层11的非均匀部11c上的厚度相对要小，其余部分形成相对大的厚度。
然后，横跨公共电极12的锯齿12a以及个别电极15形成发热电阻13(参见图1)。发热电阻13可以通过涂敷具有给定电阻值的糊浆，然后将其固化形成。
然后，在不到达母板20的斜面21a，而覆盖发热电阻13和公共电极辅助层14等的情况下厚膜形成外盖层16(参见图2)。
外盖层16形成后，将母板20分割成多个个别基板10。然后，对于各基板10，用溅射法等形成薄膜状的保护层17。如图2所示，保护层17形成为不仅覆盖外盖层16而且覆盖基板10的斜面10c以及侧面10b。
此外，本发明的热敏打印头的制造方法，并不限定于上述实施例，例如也可以在将母板20分割制作成个别基板10之后，形成外盖层16以及保护层17。又，外盖层16也可以形成为与斜面10c相接。
与现有的热敏打印头B(图11)不同，在经过上述制造工序获得的热敏打印头A中，热膨胀系数相互不同的保护层17和釉层11不会相接，在基板10的斜面10c的附近，保护层17直接在基板10上形成。依据这样的构成，可以有效防止在基板10的斜面10c中保护层17的断裂(或者剥离)。
然后，说明图7～图10，这些图为表示有关本发明的热敏打印头的另一制造方法的透视图。
依据该制造方法，首先，如图7所示，准备好母板20’，在母板20’形成釉层11’。和上面说明的制造方法相同，釉层11’具有直线延伸的前端部分11a’。
然后，如图8所示，通过依据光刻法的蚀刻处理形成公共电极12’。这时，虽然图中没有画出，同时也形成个别电极。公共电极12’的锯齿部分整体在釉层11’上形成。另一方面，公共电极12’的连接部12b’的一部分在釉层11’上，其余部分在母板20’的上面延伸。在形成公共电极12’和个别电极后，横跨公共电极12’的锯齿’和个别电极延伸形成发热电阻(图中未画出)。此外，发热电阻并不一定要在此阶段形成。例如，发热电阻也可以和以下所述的公共电极辅助层的形成的同时，或者公共电极辅助层形成之后形成。
然后，如图9所示，在公共电极12’的连接部12b’上形成公共电极辅助层14’。和公共电极12’的连接部12b’相同，公共电极辅助层14’也在釉层11的前端部分11a’的两侧延伸。
公共电极12’形成后，沿图9所示的切断线CL，分割母板20’。这样获得多个个别基板10’。此外，虽然图中未画出，在任一基板10’上，形成相同的釉层和电极模样。
母板20’的分割，例如可以按以下的顺序进行。首先，按图9的箭头所示，从母板20’的下方照射激光光线，在母板20’的下面形成引导用的切断槽。然后，采用适当的切断方法沿上述引导用槽，分割母板20’。作为其它做法，也可以在形成引导用槽后，用弯曲力作用在母板20’上进行分割。这时不需要切断方法。
然后，将基板10’上方侧的角部进行到角。这样，形成在基板10’的上面及侧面10b’之间延伸的斜面10c’。斜面10c’在距离公共电极12’的连接部12b’给定距离的位置处形成。
最后，形成外盖层和覆盖该外盖层的保护层(参见图2)。外盖层由厚膜形成法形成。保护层17’形成为不仅基板10’的上面，而且在斜面10c’以及侧面10b’上延伸形成。保护层是采用例如硅铝氧氮耐热陶瓷(或者含有此种材料)形成的薄膜。
权利要求
1．一种热敏打印头，在具备包括上面以及侧面的绝缘性基板、在所述基板的上面形成的蓄热用釉层、在所述釉层上形成发热电阻、包括与所述发热电阻连接的多个锯齿以及与这些锯齿连接的连接部的公共电极、与所述发热电阻连接的多个个别电极、在所述公共电极的连接部上形成的辅助电极层、覆盖所述发热电阻以及所述辅助电极层的外盖层、覆盖所述外盖层的保护层的构成中，其特征是所述公共电极的连接部包括与所述釉层接触的第1区域和与所述基板的上面接触的第2区域。
2．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征是所述辅助电极层与所述连接部的第1区域和第2区域两方相接。
3．根据权利要求2所述的热敏打印头，其特征是所述辅助电极层包括与所述连接部的第1区域接触的相对薄层部和与所述连接部的第2区域接触的相对厚层部。
4．根据权利要求3所述的热敏打印头，其特征是所述保护层包括在位置上与所述发热电阻对应的第1隆起部和在位置上与所述辅助电极层的相对薄层部对应的第2隆起部，所述第1以及第2隆起部的高度实质上相同。
5．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征是所述釉层包括与所述连接部的第1区域接触的非均匀部，该非均匀部朝向所述基板的侧面呈锥形形状。
6．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征是在所述基板上形成有在该基板的所述上面以及所述侧面之间延伸的斜面。
7．根据权利要求6所述的热敏打印头，其特征是在所述釉层距离所述斜面一定距离。
8．根据权利要求6所述的热敏打印头，其特征是在所述斜面由所述保护层所覆盖。
9．根据权利要求6所述的热敏打印头，其特征是在所述斜面为粗糙面状。
10．一种热敏打印头的制造方法，是具备包括上面以及与该上面接触的第2面的绝缘性基板、在所述基板的上面形成的蓄热用釉层、在该釉层上形成发热电阻、与该发热电阻连接的电极模样、在该电极模样上形成的辅助电极层、覆盖所述发热电阻以及所述辅助电极层的外盖层、在该外盖层上形成的保护层的热敏打印头的制造方法，其特征是包括下列各步骤离开所述基板的第2面一定距离形成所述釉层；形成具有与所述釉层接触的第1区域和与所述基板的上面接触的第2区域的所述电极模样；形成与所述电极模样的第1区域和第2区域两方相接的所述辅助电极层；离开所述基板的第2面一定距离形成所述外盖层；形成覆盖所述外盖层以及所述基板的第2面的所述保护层。
11．根据权利要求10所述的热敏打印头的制造方法，其特征是所述釉层包括朝向所述基板的第2面呈锥形形状的非均匀部，与非均匀部接触形成所述电极模样的第1区域。
12．根据权利要求10所述的热敏打印头的制造方法，其特征是形成所述辅助电极层的步骤包括在所述电极模样的第1区域以及第2区域的两方上涂敷具有流动性的导电性糊浆。
13．根据权利要求12所述的热敏打印头的制造方法，其特征是允许所述导电性糊浆从所述第1区域流向第2区域。
14．根据权利要求10所述的热敏打印头的制造方法，其特征是所述基板的第2面是在所述基板的上面和所述基板的侧面之间延伸的斜面。
15．根据权利要求10所述的热敏打印头的制造方法，其特征是进一步包括加工所述基板形成所述斜面的步骤。
16．一种热敏打印头的制造方法，其特征是包括下列各步骤在绝缘性支撑部件上形成釉层；形成具有与所述釉层接触的第1区域和与所述支撑部件的上面接触的第2区域的电极模样；形成与所述电极模样的第1区域和第2区域两方相接的辅助电极层；在离开所述电极模样以及所述辅助电极层一定距离的位置上切断所述支撑部件；通过对所述支撑部件进行倒角处理、在所述支撑部件上形成离开所述电极模样以及所述辅助电极层一定距离的斜面；形成覆盖所述釉层、电极模样以及辅助电极层的外盖层；形成覆盖所述外盖层以及所述斜面的保护层。
17．根据权利要求16所述的热敏打印头的制造方法，其特征是还包括在切断所述支撑部件时、通过从所述支撑部件的下方照射激光形成切断用的引导槽的步骤。
18．根据权利要求16所述的热敏打印头的制造方法，其特征是所述保护膜由含有硅铝氧氮耐热陶瓷的材料形成。
全文摘要
热敏打印头包括具有上面以及侧面的绝缘性基板和在该基板上形成的蓄热用釉层。在该釉层上形成发热电阻。热敏打印头进一步包括公共电极以及多个个别电极。公共电极包括连接在发热电阻上多个锯齿和连接在这些锯齿上的连接部。在连接部上形成有辅助电极层。发热电阻和辅助电极层由外盖层所覆盖,该外盖层由保护层所覆盖。公共电极的连接部与釉层以及上述基板的上面的两方直接接触。
文档编号B41J2/335GK1294555SQ00800177
公开日2001年5月9日 申请日期2000年2月2日 优先权日1999年2月18日
发明者山出琢巳, 林浩昭, 佐古照外 申请人:罗姆股份有限公司