专利名称：厚膜型热敏打印头及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种厚膜型热敏打印头，特别是涉及一种具有用于保护热敏电阻器的高硬度玻璃层的厚膜型热敏打印头。而且，本发明还涉及一种厚膜型热敏打印头的制造方法。
图5表示以往所使用的厚膜型热敏打印头的一个例子。如图所示的热敏打印头包括绝缘性衬底51、在该衬底51上形成的蓄热用珐琅层52以及在该珐琅层52上形成的导体图形53。导体模型53具有共同电极和个别电极等。而且，所述热敏打印头包括与导体图形53电导通的热敏电阻器54；用于保护热敏电阻器54和导体图形53以及珐琅层的第一玻璃涂层55。
在所述构成要素之外，所述现有的热敏打印头还具有形成在第一玻璃涂层55上的第二玻璃涂层56。该第二玻璃涂层56由高强度的玻璃材料构成。这种构成的目的是为了切实保护热敏电阻器54。
在所述现有的热敏打印头中，所述热敏电阻器54是通过把给定的电阻器膏印刷到珐琅层52上之后将其烧制而形成的。具体地说，该膏料是把氧化钌和玻璃料混入溶剂而成的，该玻璃料的平均粒径大约为5μm。
所述第一玻璃涂层55由例如树脂成分约26.5％以及玻璃成分约73.5％的非晶质的铅玻璃构成。被用来形成该玻璃层55的玻璃膏是把玻璃料混入溶剂而形成的，该玻璃料的最大粒径大约为10μm。
所述现有的热敏打印头存在以下问题。如以上所述，包含在所述电阻器膏中的玻璃料的平均粒径大约为5μm。由这种电阻器膏所形成的热敏电阻器54的表面粗糙度如果用中心线平均粗糙度Ra表示，则大约为0.6μm这一相对较大的值。而且，包含在所述玻璃膏中的玻璃料的最大粒径如以上所述的那样，大约为10μm。由这种玻璃膏构成的玻璃涂层55的表面粗糙度如果用中心线平均粗糙度Ra表示，则大约为0.2μm这一相对比较大的值。
不难理解，如果热敏电阻器54表面中心线平均粗糙度Ra的值比较大，则在热敏电阻器54上形成的玻璃涂层55表面中心线平均粗糙度Ra的值也比较大(即，第一玻璃涂层55的表面状态变坏)。在这种状态下，当在第二玻璃涂层56上施加冲击力等时，在第二玻璃涂层56的特定之处就有可能会产生应力集中的情况。其结果是有可能在第二玻璃涂层56上产生刻痕，或者使第二玻璃涂层56从第一玻璃涂层55上脱落下来。
本发明的目的是提供一种能够解决或者减轻所述问题的厚膜型热敏打印头。为了实现所述目的，在本发明中采用以下技术方案。
本发明1提供的热敏打印头包括绝缘性衬底；形成在所述衬底上的热敏电阻器；为覆盖所述热敏电阻而形成在所述衬底上的第一玻璃涂层；形成在所述第一玻璃涂层上的第二玻璃涂层；所述热敏电阻器具有0.3μm以下的中心线平均粗糙度。
根据本发明的理想实施例，所述第一玻璃涂层具有0.1μm以下的中心线平均粗糙度。
所述热敏电阻器最好是由包含具有2μm以下平均粒径的玻璃料的膏料形成。
而且，所述第一玻璃涂层也可以由包含具有1.5μm以下平均粒径的玻璃料的膏材料来形成。
所述玻璃料最好具有6μm以下的最大粒径。
根据本发明2所提供的热敏打印头的制造方法包括绝缘性衬底；形成在该衬底上的热敏电阻器；为覆盖所述热敏电阻而形成在所述衬底上的第一玻璃涂层；形成在该第一玻璃涂层上的第二玻璃涂层；该方法包括以下各步骤在所述衬底上形成所述热敏电阻器的步骤；为覆盖所述热敏电阻器而在所述衬底上形成所述第一玻璃涂层的步骤；在所述第一玻璃涂层上形成所述第二玻璃涂层的步骤；所述热敏电阻器最好是由包含具有2μm以下平均粒径的玻璃料的膏料形成。
根据本发明的理想实施例，所述方法还包括印刷以及烧成所述膏料的步骤。
所述第一玻璃涂层最好由包含具有1.5μm以下平均粒径的玻璃料的膏料来形成。
所述玻璃料最好具有6μm以下的的最大粒径。
所述第二玻璃涂层可以由喷溅来形成。
下面参照附图对本发明的其他特征以及优点进行详细说明。
下面简单说明附图。
图1是表示有关本发明厚膜型热敏打印头主要部位的俯视图。
图2是沿图1Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。
图3是表示包含在电阻器膏内的玻璃料的平均粒径和在热敏电阻器表面的中心线平均粗糙度Ra之间关系的图。
图4是表示所述中心线平均粗糙度Ra和第二玻璃涂层脱落发生率之间关系的图。
图5是表示现有热敏打印头主要部位的剖面图。
本发明的理想实施方式下面，参照附图1～4来说明本发明的理想实施例。
图1以及图2是表示根据本发明理想实施例的厚膜型热敏打印头(作为整体用符号1来表示)主要部位。该热敏打印头1具有陶瓷制的绝缘衬底2(图2)。在该衬底2的上面形成蓄热用的珐琅层6，在该珐琅层的上面形成包含一个共用电极3以及多个单独电极4的配线图形。
如图1所示，共用电极3具有多个梳齿形电极部3a(以下，单称「齿」)。这些齿3a和单独电极4交替配置，各单独电极4局部性嵌入邻接的2个齿3a之间。而且，在各单独电极4的端部形成焊接区4a。这些焊接区4a与驱动IC(无图示)电连接。
如图1所示，在珐琅层6的上面形成有直线形的热敏电阻器5，使之与所述齿3a以及各单独电极4电导通。热敏电阻器5具有由邻接的齿3a所限定的多个区域H(在图1中只表示了1个)，各区域H作为发热点而发挥作用。
如图2所示，在珐琅层6的上面形成有第一玻璃涂层7，用以覆盖共用电极3、单独电极4以及热敏电阻器5。在第一玻璃涂层7上形成有具有较高硬度的第二玻璃涂层8，用以覆盖第一玻璃涂层7。
下面，说明具有所述构成的厚膜型热敏打印头1的制造方法。
首先，在衬底2的上面涂覆玻璃材料，然后将其烧成来形成珐琅层6。而后，在该珐琅层6上形成共用电极3以及单独电极4。这些电极的形成是通过以下工序进行的，即在该珐琅层6上把树脂金印刷到给定的图形上；烧成该印刷图形；利用腐蚀将烧成的图形上不要的部分除掉。
而后，如图1所示，形成热敏电阻器5，使之横贯共用电极3以及单独电极4。该热敏电阻器的形成是通过把电阻器膏印刷到珐琅层6上，将其烧成来进行的。
用于形成热敏电阻器5的电阻器膏是把氧化钌和玻璃料混入溶剂而成的，设玻璃料的平均粒径大约为2μm以下。通过使用这种具有较小平均粒径的玻璃料，就能够使制成的热敏电阻器5的表面具有极好的光滑度。具体地说，是使热敏电阻器5表面的中心线平均粗糙度Ra为0.3μm以下。并且，该热敏电阻器5的最大厚度是9μm。
热敏电阻器5形成后，形成第一玻璃涂层7，用以覆盖共用电极3、单独电极4以及热敏电阻器5。该第一玻璃涂层的形成是通过印刷玻璃膏，并将其烧成来进行的。该玻璃膏是把玻璃料混入溶剂而成的，设玻璃料的平均粒径为1.5μm以下或最大粒径为6μm以下。因此，制成的玻璃涂层7的表面具有极好的光滑度。具体地说，是使玻璃涂层7表面粗糙度为中心线平均粗糙度Ra为0.1μm以下。玻璃涂层7的厚度大约是6μm。
在第一玻璃涂层7形成之后，再利用喷溅来形成具有较高硬度的第二玻璃涂层8。该第二玻璃涂层8的厚度大约为4μm。
通常，在利用喷溅所获得的第二玻璃涂层8的内部存在残留应力。此时，如果第一玻璃涂层7的表面不十分光滑(参照图5)，当在第二玻璃涂层8上施加冲击力等时，在第二玻璃涂层8的特定之处就会产生应力集中的情况。其结果是有可能发生以下问题即，在第二玻璃涂层8上产生刻痕，或者使第二玻璃涂层8从第一玻璃涂层7上脱落下来。
在本发明的热敏打印头1中，第一玻璃涂层7的表面极为光滑。因此，能够有效地防止以上所述的问题发生。
在本发明中进行了调查电阻器膏中玻璃料的平均粒径与由该电阻器膏所形成的热敏电阻器5表面的中心线平均粗糙度Ra之间关系的实验。图3是表示该实验所得结果的图。从该图中可知，中心线平均粗糙度Ra随着玻璃料平均粒径的增加而增加。
在现有的热敏打印头1中，当玻璃料的平均粒径大约为5μm时，热敏电阻器5表面的中心线平均粗糙度Ra大约为0.6μm。这种情况与所述图中的点A对应。另一方面，根据本发明的理想实施例，玻璃料的平均粒径被设定为2μm以下。从图3可知，当平均粒径为2μm时，中心线平均粗糙度Ra为0.2μm(参照点B)。因此，如果把平均粒径设定到2μm以下，就能使中心线平均粗糙度Ra达到0.2μm以下。
下面说明图4。图4是表示热敏电阻器5表面的中心线平均粗糙度Ra和第二玻璃涂层的脱落发生率之间关系的图(同图也是根据本发明所进行的实验所获得的)。如从该图中所明确的那样，伴随着中心线平均粗糙度Ra的增加，所述脱落发生率也增加。而且，在现有技术中，因为中心线平均粗糙度Ra大约为0.6μm，所以脱落发生率约为10％(参照点C)。对此，当中心线平均粗糙度Ra为0.2μm时，所述脱落发生率约为1％(参照点D)。根据本发明的理想实施例，中心线的平均粗糙度Ra是被设为0.2μm以下，所以能够使所述脱落的发生率达到1％以下。
在以上说明中，就基于本发明理想实施例的厚膜型热敏打印头及其制造方法进行了说明，但本发明并不局限于该实施例。例如，在所述理想实施例中，用于形成热敏电阻器的电阻器膏和用于形成第一玻璃涂层的玻璃膏双方都使用平均粒径较小的玻璃料。但是，也可以只在电阻器膏和玻璃膏中的任意一方中使用平均粒径较小的玻璃料。
权利要求
1．一种热敏打印头，其特征在于包括绝缘性衬底，形成在所述衬底上的热敏电阻器，为覆盖所述热敏电阻而形成在所述衬底上的第一玻璃涂层，形成在所述第一玻璃涂层上的第二玻璃涂层；所述热敏电阻器具有0.3μm以下的中心线平均粗糙度。
2．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于所述第一玻璃涂层具有0.1μm以下的中心线平均粗糙度。
3．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于所述热敏电阻器是由包含具有2μm以下平均粒径的玻璃料的膏料所形成的。
4．根据权利要求1所述的热敏打印头，其特征在于所述第一玻璃涂层是由包含具有1.5μm以下平均粒径的玻璃料的膏料所形成的。
5．根据权利要求4所述的热敏打印头，其特征在于所述玻璃料具有6μm以下的最大粒径。
6．一种热敏打印头的制造方法，其特征在于包括绝缘性衬底，形成在该衬底上的热敏电阻器，为覆盖所述热敏电阻而形成在所述衬底上的第一玻璃涂层，形成在该第一玻璃涂层上的第二玻璃涂层；该方法包括以下各步骤在所述衬底上形成所述热敏电阻器的步骤，为覆盖所述热敏电阻器而在所述衬底上形成所述第一玻璃涂层的步骤，在所述第一玻璃涂层上形成所述第二玻璃涂层的步骤；所述热敏电阻器是由包含具有2μm以下平均粒径的玻璃料的膏材料所形成的。
7．根据权利要求6所述热敏打印头的制造方法，其特征在于还包括印刷以及烧成所述膏料的步骤。
8．根据权利要求6所述热敏打印头的制造方法，其特征在于所述第一玻璃涂层由包含具有1.5μm以下平均粒径的玻璃料的膏料来形成。
9．根据权利要求8所述热敏打印头的制造方法，其特征在于所述玻璃料具有6μm以下的最大粒径。
10．根据权利要求6所述热敏打印头的制造方法，其特征在于所述第二玻璃涂层的形成是利用喷溅来实施的。
全文摘要
一种热敏打印头(1)包括:绝缘性衬底(2);形成在所述衬底上的热敏电阻器(5);为覆盖所述热敏电阻(5),把玻璃膏印刷并烧成到所述衬底上而形成的第一玻璃涂层(7);利用喷溅形成在所述第一玻璃涂层(7)上的第二玻璃涂层(8)。所述热敏电阻器(5)的中心线平均粗糙度为0.3μm以下。而且,所述第一玻璃涂层(7)的中心线平均粗糙度为0.1μm以下。
文档编号B41J2/335GK1324304SQ99812386
公开日2001年11月28日 申请日期1999年10月15日 优先权日1998年10月22日
发明者林浩昭, 横山荣二, 山出琢己 申请人:罗姆股份有限公司