コーナヘッド型サーマルヘッド及びその製造方法

【目的】コーナヘッドの利点を損なうことなく、共通電極の抵抗値の低減を安価に実現し、ヒータ数の多い大型のコーナヘッド型サーマルヘッドを提供する。
【構成】ヒータ領域１３から絶縁基板１０のヒータ領域１３に近接した端縁側の側面１７にかけて傾斜面１８が設けられており、傾斜面１８上に抵抗膜層１２及び共通電極１５が設けられている。そして傾斜面１８には、抵抗膜層１２の下に共通電極１５に沿った補強導体２０が埋め込まれている。これにより、ヒータ領域１３への電力の供給を、共通電極１５と補強導体２０とを協働させて行うことができる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はサーマルヘッド、特に印字効率を向上させたコーナヘッド型サーマルヘッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマルヘッドにおいては、ラフ紙に対応した印字を行うため及び印字効率の向上のために、ヒータ領域においてリボン、被印字紙及びプラテンへの圧力集中が必要である。
【０００３】このため、従来よりサーマルヘッドの端縁の近傍にヒータ領域が設けられたコーナヘッド型サーマルヘッドを、プラテンに対して傾斜するように取り付け、リボン及び被印字紙に対する圧力をヒータ領域及びその近傍に集中させることが行われている。
【０００４】このようなサーマルヘッドの従来例が図１６R>６及び図１７に示される。
【０００５】図１６には従来のサーマルヘッドの一例の断面図が示されており、絶縁基板１０の上にグレーズ層１１が形成され、グレーズ層１１の上に抵抗膜層１２が形成されている。この例のグレーズ層１１は部分グレーズタイプであり、断面形状が山状になっている。この山の頂部には印字動作のときに所定の部分が発熱するヒータ領域１３が形成されており、ヒータ領域１３から絶縁基板１０のヒータ領域１３に近接した端縁側の側面１７にかけては傾斜面１８が設けられている。傾斜面１８の上には共通電極１５が設けられ、ヒータ領域１３を挟んで共通電極１５に対向する、抵抗膜層１２上の領域には、共通電極１５と協働してヒータ領域１３の所定の部分に電流を供給する個別電極１４が形成されている。
【０００６】また図１７には、従来のサーマルヘッドの他の例が示されており、上述の図１６と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【０００７】図１７（ａ）にはこの例の断面図が示されており、個別電極１４及び共通電極１５をヒータ領域１３に対して同じ側に設け、ヒータ領域１３を挟んで個別電極１４及び共通電極１５に対向する折り返し共通電極３０が設けられている。
【０００８】これらの配置は図１７（ｂ）に平面図として示される。図１７（ｂ）において、電源電圧は各共通電極１５に供給され、ヒータ領域１３及び折り返し共通電極３０を介して個別電極１４に電流が流れる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記図１６に示された従来例においては、傾斜面１８の幅Ｌは２００μｍ程度である。従ってこの部分に形成される共通電極１５の幅は２００μｍ以下に制限され、また共通電極１５の厚さを厚くするとリボンの引っ掛かり等の不都合が起こるので厚さも制限される。このため従来のコーナヘッド型サーマルヘッドにおいては、ヒータ領域１３を長くして、ヒータ数を多くすると、共通電極１５の有する抵抗値が大きくなり、電源電圧が供給される部分から遠く離れた部分の電圧降下が大きくなって、印字品質が悪化するという問題があった。
【００１０】また図１７に示される従来例においては、各共通電極１５に電源を接続するので電圧降下を低減でき、上述の問題に対応できる。
【００１１】しかし、図１７に示される例では、ヒータ領域１３の実質的密度が図１６に示される例の倍になり、微細パターンが要求される場合に対応できないという問題があった。
【００１２】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、コーナヘッドの利点を損なうことなく、共通電極の抵抗値の低減を安価に実現し、ヒータ数の多い大型のコーナヘッド型サーマルヘッドを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本願の請求項１に係る発明は、絶縁基板上の少なくとも端縁の近傍に形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層上に形成された抵抗膜層と、前記抵抗膜層のうち前記端縁の近傍であって前記端縁に沿った領域に形成されたヒータ領域と、前記ヒータ領域から前記絶縁基板の前記端縁側の側面にかけて設けられ、上面に前記抵抗膜層が形成された傾斜面と、を備えるコーナヘッド型サーマルヘッドであって、前記傾斜面において前記ヒータ領域以外の前記抵抗膜層上に設けられた共通電極と、前記傾斜面において前記共通電極に沿って前記抵抗膜層の下方に埋め込まれ、前記共通電極と協働して前記ヒータ領域へ供給する電流を流す補強導体と、前記ヒータ領域を挟んで前記共通電極と対向した前記抵抗膜層上の領域に設けられ、前記共通電極及び前記補強導体と協働して前記ヒータ領域の所定の部分に電流を供給する個別電極と、を含むことを特徴とする。
【００１４】また請求項２に係る発明は、コーナヘッド型サーマルヘッドの製造方法であって、絶縁基板上にグレーズ層を形成する段階と、前記グレーズ層の上面から下方に向かい、前記グレーズ層の一部を含んだ領域をハーフカットし溝を形成する段階と、前記溝の中に補強導体を埋め込む段階と、前記グレーズ層の上面の所定の位置から、前記補強導体の一部を残して前記絶縁基板の所定深さまで傾斜面ができるようハーフカットする段階と、前記グレーズ層上及び前記傾斜面上に抵抗膜層、共通電極、個別電極及び保護膜を形成し、単品分離する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
【作用】上記構成によれば、傾斜面の抵抗膜層の下に、共通電極に沿って補強導体が埋め込まれているので、共通電極と補強導体との協働により共通電極及び補強導体の全体としての抵抗値が低減される。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】図１には、本発明に係るサーマルヘッドの実施例の断面図が示され、前述した図１６及び図１７における従来例と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００１８】図１においては、前述の従来例と同様にヒータ領域１３から絶縁基板１０の側面１７にかけて傾斜面１８が形成されている。この傾斜面１８上には抵抗膜層１２が形成されており、抵抗膜層１２の上には共通電極１５が設けられている。そして傾斜面１８には、抵抗膜層１２の下に共通電極１５に沿った補強導体２０が埋め込まれている。
【００１９】本発明において特徴的なことは、上述の通り傾斜面１８に共通電極１５に沿った補強導体２０が埋め込まれたことである。これにより、ヒータ領域１３への電力の供給は、共通電極１５と補強導体２０とを協働させて行うことができる。従って、共通電極１５及び補強導体２０の全体として電気抵抗が下がるので、共通電極１５における電圧降下を大幅に低下させることができる。
【００２０】上述したように、本発明の効果は共通電極１５の近傍に補強導体２０を設けることにより達成することができるが、以下に図１に示された実施例と同様の効果を奏する本発明の変形例を説明する。
【００２１】図２に示される実施例は、傾斜面１８に埋め込まれた補強導体２０が、絶縁基板１０のみならずグレーズ層１１にも達している例である。これにより、より広い領域に補強導体２０を形成することができる。
【００２２】図３に示される実施例は、傾斜面１８に埋め込まれた補強導体２０が基板の側面１７にまで達している例である。
【００２３】図４に示される実施例は、図１に示された例と類似しているが、グレーズ層が全面グレーズタイプである点が異なっている。
【００２４】図５に示される実施例は、補強導体２０の断面形状が異なる例である。
【００２５】図６に示される実施例は、サーマルヘッドの断面形状が図１に示される例と少し異なっているが、補強導体２０については、図１に示される例と同様のものである。
【００２６】以上示された各実施例は、それぞれのサーマルヘッドの用途に応じて適宜選択し得るものである。
【００２７】次に図１に示されたサーマルヘッドの製造方法について説明する。
【００２８】本製造方法は、図７から図１１までに示されている。図７に示された工程において、絶縁基板１０の上にグレーズ層１１が形成される。
【００２９】図８に示された工程において、ダイシング用ブレードを使用して、グレーズ層１１の上面から絶縁基板１０まで達する溝２１を形成する。
【００３０】図９に示された工程において、前述の工程で形成された溝２１の中に、導体ペースト２２を印刷あるいは注入により埋め込み、これを焼成硬化する。この導体ペースト２２が、最終的に補強導体２０となる。
【００３１】図１０に示された工程において、斜面付きのダイシングブレード２３を使用して、前述の工程で説明した導体ペースト２２の一部を残すようにコーナーヘッド型サーマルヘッドの傾斜面１８を形成する。
【００３２】以後化学処理あるいは熱処理によりグレーズの頂部の角取りを行う。続いて抵抗膜層１２と電極１４、１５となるべき導体とをスパッタリング等で形成し、フォトリソグラフにより個別電極１４及び共通電極１５のパターニングを行う。次いで保護膜をスパッタリングし最後に単品分離をして図１１に示されるコーナーヘッド型サーマルヘッドが完成する。
【００３３】本製造工程において特徴的なことは、ハーフカットによって形成した溝２１に導体ペースト２２を埋め込み、傾斜面付きブレード２３によりこの導体ペースト２２の一部を残して傾斜面１８を形成することである。これにより、傾斜面１８に補強導体２０が埋め込まれた構造が実現される。
【００３４】次に、補強導体２０の断面形状が他と異なる図５に示される変形例の製造方法について説明する。本製造方法は図１２から図１５に示される。
【００３５】図１２に示された工程において、傾斜面付きブレード２４を使用し、グレーズ層１１の上面から絶縁基板１０に達する溝を形成する。この溝のグレーズ層１１を含む側壁は傾斜面になっている。
【００３６】図１３に示された工程において、上述の溝の中に導体ペースト２２を埋め込む。この埋め込みは図９R>９に示された工程と同様にして行う。
【００３７】図１４に示された工程において、図１２に示された工程で使用したブレード２４の傾斜面よりも大きな傾斜角度の傾斜面を有するブレード２５を使用し、前述の導体ペースト２２の一部を残すようにハーフカットし、コーナーヘッド型サーマルヘッドの傾斜面１８を形成する。この場合、一部残された導体ペースト２２が補強導体２０になる。
【００３８】以後図１０及び図１１の説明において述べたのと同様の工程を経て図１５に示されたコーナーヘッド型サーマルヘッドが完成する。
【００３９】最後に本発明の参考例を図１８及び図１９に示す。図１８に示された例では、傾斜面１８の上部に補強導体２０が形成されている。そして抵抗膜層１２及び共通電極１５はこの補強導体２０の上に形成されている。
【００４０】図１９に示された例においては、補強導体２０が絶縁基板１０の側面１７の上に形成されている。
【００４１】いずれの例においても、補強導体２０を共通電極１５と協働させて、共通電極１５の電気抵抗を低下させるという本発明の効果を奏し得るものである。
【００４２】しかし、図１８に示された例では、傾斜面１８の上に凸部ができ、ヒータ領域１３の被印刷紙への圧力集中及びインクリボンの即時引き剥しに支障をきたすという問題がある。
【００４３】また図１９に示された例においては、ヘッドを個々に単品分離してから補強導体２０を印刷等の方法により形成する必要があり、工程数の増加によるコストアップにつながるという問題がある。
【００４４】従って、いずれも実施に移すには問題がある。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、傾斜面の抵抗膜層の下に、共通電極に沿って補強導体が埋め込まれているので、共通電極と補強導体との協働により共通電極及び補強導体の全体としての抵抗値が低減される。この結果、コーナヘッドの利点を損なうことなく、共通電極の抵抗値の低減を安価に実現し、ヒータ数の多い大型のコーナヘッド型サーマルヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの実施例の断面図である。
【図２】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの変形例の断面図である。
【図３】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの変形例の断面図である。
【図４】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの変形例の断面図である。
【図５】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの変形例の断面図である。
【図６】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの変形例の断面図である。
【図７】図１に示された実施例の製造方法を示す工程図である。
【図８】図１に示された実施例の製造方法を示す工程図である。
【図９】図１に示された実施例の製造方法を示す工程図である。
【図１０】図１に示された実施例の製造方法を示す工程図である。
【図１１】図１に示された実施例の製造方法を示す工程図である。
【図１２】図５に示された変形例の製造方法を示す工程図である。
【図１３】図５に示された変形例の製造方法を示す工程図である。
【図１４】図５に示された変形例の製造方法を示す工程図である。
【図１５】図５に示された変形例の製造方法を示す工程図である。
【図１６】従来におけるコーナヘッド型サーマルヘッドの一例の断面図である。
【図１７】従来におけるコーナヘッド型サーマルヘッドの他の例の断面図及び平面図である。
【図１８】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの参考例の断面図である。
【図１９】本発明に係るコーナヘッド型サーマルヘッドの参考例の断面図である。
【符号の説明】
１０絶縁基板
１１グレーズ層
１２抵抗膜層
１３ヒータ領域
１４個別電極
１５共通電極
１７側面
１８傾斜面
２０補強導体
２３、２４、２５ブレード

【特許請求の範囲】
【請求項１】絶縁基板上の少なくとも端縁の近傍に形成されたグレーズ層と、前記グレーズ層上に形成された抵抗膜層と、前記抵抗膜層のうち前記端縁の近傍であって前記端縁に沿った領域に形成されたヒータ領域と、前記ヒータ領域から前記絶縁基板の前記端縁側の側面にかけて設けられ、上面に前記抵抗膜層が形成された傾斜面と、を備えるコーナヘッド型サーマルヘッドであって、前記傾斜面において前記ヒータ領域以外の前記抵抗膜層上に設けられた共通電極と、前記傾斜面において前記共通電極に沿って前記抵抗膜層の下方に埋め込まれ、前記共通電極と協働して前記ヒータ領域へ供給する電流を流す補強導体と、前記ヒータ領域を挟んで前記共通電極と対向した前記抵抗膜層上の領域に設けられ、前記共通電極及び前記補強導体と協働して前記ヒータ領域の所定の部分に電流を供給する個別電極と、を含むことを特徴とするコーナヘッド型サーマルヘッド。
【請求項２】絶縁基板上にグレーズ層を形成する段階と、前記グレーズ層の上面から下方に向かい、前記グレーズ層の一部を含んだ領域をハーフカットし溝を形成する段階と、前記溝の中に補強導体を埋め込む段階と、前記グレーズ層の上面の所定の位置から、前記補強導体の一部を残して前記絶縁基板の所定深さまで傾斜面ができるようハーフカットする段階と、前記グレーズ層上及び前記傾斜面上に抵抗膜層、共通電極、個別電極及び保護膜を形成し、単品分離する段階と、を含むことを特徴とするコーナヘッド型サーマルヘッドの製造方法。

【図１】