DE3536370C2

DE3536370C2 -

Info

Publication number: DE3536370C2
Application number: DE3536370A
Authority: DE
Inventors: Makoto Terajima; Kenji Kokubunji Tokio/Tokyo Jp Fujino
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1990-07-05
Also published as: US4651168A; KR860003331A; KR910007903B1; DE3536370A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Thermodruckkopfes der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem derartigen, aus der DE-OS 33 30 966 bekannten Ver fahren wird auf einer Seite des Substrats zunächst eine Elek trodenschicht ausgebildet. Auf dieser Elektrodenschicht wird unter Aussparung eines streifenförmigen Endabschnitts eine Glasschicht ausgebildet und auf dem Endabschnitt wird dann das Widerstandsmaterial aufgebracht. Dabei ist es unerläßlich, daß vor dem Aufbringen der Glasschicht eine Präzisionsfläche erzeugt wird, die senkrecht zur beschichteten Substratfläche ausgerichtet sein muß, und dann mit dem Widerstandsmaterial versehen wird. Wird diese Fläche nicht akkurat gefertigt, so weist das Widerstandsmaterial, das mit den Elektrodenschichten verbunden ist, über seine Längserstreckung einen variierenden Widerstandswert auf, was letztendlich zu einem ungleichmäßigen Druckergebnis führt. Weiterhin ist es technisch gesehen ausge sprochen aufwendig, die Glasschichtoberfläche in dem benötig ten Maße präzise zu fertigen, da diese Fläche nicht in dersel ben Ebene liegt wie die Endflächen der Elektrodenschichten und des Substrats.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Thermodruckkopfes der in Rede stehenden Art zu schaffen, das eine präzise Fertigung des Thermodruckkopfs mit einfachen Mitteln zugunsten eines einwandfreien Drucker gebnisses gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Demnach besteht der Kern der Erfindung darin, daß durch einen einzigen einfachen Schneidvorgang eine das Elektrodenschicht paar und die Zwischenschicht umschließende hochpräzise Fläche zur Aufbringung des Widerstandsmaterials erzeugt wird, welche die Voraussetzung für eine Widerstandsschicht gleichmäßiger Stärke bildet, die wiederum eine Voraussetzung für ein ein wandfreies Druckergebnis darstellt.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 6 schematische perspektivische Dar stellungen von Verfahrensschritten bei der Herstellung eines Thermodruckkopfes gemäß der Erfindung, wobei die

Fig. 1 und 2 die Ausbildung einer Elektrodenschicht auf einem Substrat,

Fig. 3 die Ausbildung einer als elektrisch isolierende und wärmebeständige Schicht dienenden Glasschicht auf dieser Elektrodenschicht,

Fig. 4 die Ausbildung einer Elektrodenschicht auf der Glasschicht,

Fig. 5 das Aufdrucken und Einbrennen einer Glasschicht auf der Oberfläche des Sub strats an von einem Leitungsabschnitt ver schiedener Stelle zum Schutze der Elektrodenschichten und

Fig. 6 das Zu schneiden des Endabschnitts des Substrats zur Erzeugung einer Stirnfläche, auf die ein Widerstandsheiz element aufgebracht ist, veranschaulichen,

Fig. 7 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansicht der im Verfahrensschritt nach Fig. 6 zugeschnittenen Stirnfläche,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Ver fahrensschritts des Schneidens des auf die Stirnfläche des Substrats aufgebrachten Widerstandsheizelements in Form entspre chend den Elektrodenschichten,

Fig. 9 bis 11 perspektivische Teildarstellungen verschiedener Ausführungsformen eines Thermodruckkopfs gemäß der Erfindung, wobei

Fig. 9 einen Mehrstiftdruckkopf zur Ver wendung bei einem Zeilendrucker und die

Fig. 10 und 11 jeweils Thermodruckköpfe mit in zwei Reihen angeordneten Wider standsheizelementen veranschaulichen,

Fig. 12 eine schematische perspektivische Dar stellung eines Thermodruckkopfs, dessen Stirnfläche, auf die ein Widerstandsheiz element aufgebracht werden soll, durch Schrägschleifen des End abschnitts des Substrats ausgebildet ist,

Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Bei spiels für eine Vorrichtung zum Schräg schleifen des Substrats,

Fig. 14 eine schematische Darstellung eines Bei spiels für einen bei der Vorrichtung nach Fig. 13 verwendeten Substrathalter,

Fig. 15 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Dar stellung des Hauptteils des Substrathal ters nach Fig. 14,

Fig. 16 eine perspektivische Darstellung zur Ver anschaulichung des beim Schneiden eines Substrats auftretenden Abplatzens,

Fig. 17 eine Fig. 12 ähnelnde Darstellung zur Ver anschaulichung eines nach dem Schräg schleifen des Thermodruckkopfs gemäß Fig. 12 auf dessen Stirnfläche aufgebrachten und anschließend unterteilten Widerstands heizelements,

Fig. 18 eine perspektivische Darstellung eines Substrats, das zur Ausbildung von gemäß Fig. 10 in zwei Reihen vorliegenden Wider standsheizelementen einem Schrägschleifen unterworfen worden ist, und

Fig. 19 bis 22 weitere Ausführungsformen des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Thermodruckkopfs, wobei

Fig. 19 in perspektivischer Teildarstellung den Aufbau eines Thermodruckkopfs mit zwei Elektrodenschichten,

Fig. 20 eine in vergrößertem Maßstab gehal tene Schnittansicht des Thermodruckkopfs nach Fig. 19,

Fig. 21 die Anordnung des auf die Stirnfläche aufgebrachten und durch Laserstrahlschneiden mit einem Teilungs abstand von P/2 unterteilten Wider standsheizelements und

Fig. 22 eine per spektivische Darstellung des Substrats beim Thermodruckkopf gemäß Fig. 19 nach dem Schrägschleifen zeigen.

Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen den Verfahrens schritt der Ausbildung einer ersten Elektroden schicht auf dem Substrat 1. Gemäß Fig. 1 wird dabei zur Ausbildung einer leitfähigen Schicht 30 ein Leiter aus z. B. Gold (Au), einer Silber-Palladiumlegierung, Platin oder Kupfer auf das beispielsweise keramische Substrat 1 aufgedruckt und auf ihm eingebrannt. Die Leitschicht 30 nach Fig. 1 wird dann zu dem Muster gemäß Fig. 2 geätzt, so daß sie eine erste Elektroden schicht 3 bildet, die in einer Reihe angeordnete, mit entsprechenden Widerstandsheizelementen zu ver bindende Einzelelektroden enthält. Die Leitschicht 30 wird zur Erzielung einer Elektrodendichte von mindestens 10 Elektroden pro mm zu einem feinen Muster geätzt. Wenn die Elek trodendichte vergleichsweise niedrig ist, kann ein in Fig. 2 gezeigtes Elektrodenmuster unmittelbar durch Aufdrucken erzeugt werden. Eine mit 5 be zeichnete Elektrode dient zur Abnahme eines Rück stroms von einer noch zu beschreibenden Sammelelektrode. Die Schichtdicke der Leiter schicht beträgt im allgemeinen etwa 3-5 µm.

Fig. 3 veranschaulicht den Verfahrensschritt der Ausbildung einer als elektrische Isolationsschicht und wärmebeständige Schicht dienenden Glasschicht 6 auf der Elektrodenschicht 3. Gemäß Fig. 3 wird ein hochschmelzendes Glas o. dgl. auf die Elektrodenschicht 3 aufgedruckt und auf ihr ein gebrannt. Die Schichtdicke nach dem Einbrennen be trägt, je nach Bedarf, 50-100 µm. Die Dicke einer Glasschicht nach dem Einbrennen liegt allgemein bei 20-30 µm, doch kann durch Wiederholung eines ähnlichen Verfahrensschrittes die erforderliche Schichtdicke vorgesehen und entsprechend gesteuert werden.

Gemäß Fig. 4 wird auf der Glasschicht 6 eine zweite Elektrodenschicht 4 ausgebildet. Diese, im folgenden als Sammelelektrodenschicht bezeichnete Elektroden schicht 4 ist dabei nach der Erstreckung über die Glasschicht 6 mit den Elektroden 5 verbunden.

Gemäß Fig. 5 wird auf der Oberfläche des Substrats 1, außer in seinem Zuleitungsabschnitt, eine Schutz glasschicht 7 zum Schutze der Elektroden schicht 3 und der Sammelelektrodenschicht 4 aufge druckt und eingebrannt. Die Glasschicht 7 besteht, ebenso wie die Glasschicht 6, aus einem hochschmel zendem Glas. Die Schutzglasschicht 7 schützt die Elektrodenschichten 3 und 4 vor einem Ablösen, wenn im folgenden Verfahrensschritt der Endabschnitt des Substrats 1 weggeschnitten wird. Durch Zugabe eines Pulvers aus z. B. Aluminiumoxid (Al₂O₃) können Ver schleißfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit verbessert werden.

Fig. 6 veranschaulicht den Verfahrensschritt des Abschneidens oder Zurechtschneidens des Endab schnitts des Substrats 1 zur Bildung der Stirn fläche, auf welche das Widerstandsheizelement 2 auf gebracht, z. B. aufgedampft wird. Das gemäß den Fig. 1 bis 5 aufeinanderfolgend mit laminierten Leiter bahnen versehene Substrat 1 wird längs der Linie a gemäß Fig. 6 durchgeschnitten. Fig. 7 veranschau licht die Stirnfläche des Substrats, von welchem der Endabschnitt abgetrennt worden ist. Gemäß Fig. 7 liegen an dieser Stirnfläche die Elektroden schicht 3 (Einzelelektroden 31-38) und die Sammel elektrodenschicht 4 frei, wobei diese Elektroden schichten einander über die Glasschicht 6 zugewandt sind. Wenn der Rauhigkeitsgrad der Stirnfläche nach dem Schneiden unter einer Normalgröße liegt, wird die Stirnfläche auf Spiegelglanz poliert.

Das Widerstandsheizelement 2 wird auf der so bear beiteten Stirnfläche durch Aufsprühen oder Auf dampfen eines Widerstandsmaterials, wie Tantalnitrid (Ta₂N) oder Nichrom bzw. eine Nickel-Chromlegierung (Ni-Cr), auf diese Stirnfläche erzeugt. Die Film- oder Schichtdicke des Widerstandsheizelements 2 wird dabei entsprechend seinem Widerstandswert bestimmt. Sie beträgt etwa 0,1 µm.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahrensschritt wird das Widerstandsheizelement 2 gleichmäßig bzw. durch gehend auf der Stirnfläche ausgebildet, an welcher die Elektrodenschicht 3 und die Sammelelek trodenschicht 4 nach außen hin freiliegen, wobei dieses Widerstandsheizelement mit diesen Elektroden schichten verbunden ist. Anschließend muß das Wider standsheizelement 2 in Übereinstimmung mit den je weiligen Einzelelektroden 31-38 unterteilt wer den.

Fig. 8 veranschaulicht das in Abschnitte entspre chend den jeweiligen Einzelelektroden 31-38 unter teilte Widerstandsheizelement 2. Bei der darge stellten Ausführungsform erfolgt diese Unterteilung des Widerstandsheizelements 2 durch Laserstrahl schneiden, wobei bei 8 die Schneidspur des Laser strahls angedeutet ist. Die Breite des Laserstrahl schnitts bestimmt sich durch die Punktgröße des ver wendeten Laserstrahls. Die erzielbare Mindestbreite beträgt etwa 30 µm, so daß ohne weiteres ein Wider standsheizelement hoher Dichte ausgebildet werden kann.

Gemäß Fig. 8 bestimmt sich die Länge des Wider standsheizelements 2 durch die Dicke der Glasschicht zwischen Elektrodenschicht 3 und Sammelelek trodenschicht 4. Durch Einstellung der Schichtdicke der Glasschicht 6 kann somit die Länge des Wider standsheizelements 2 beliebig eingestellt werden.

Nach der beschriebenen Unterteilung des Widerstands heizelements 2 wird eine Isolierschicht aus Silizium oxid (SiO₂), Tantalpentaoxid (Ta₂O₅), Bornitrid (BN), Siliziumkarbid (SiC) o. dgl. als Schutzschicht und verschleißfeste Schicht auf das Widerstandsheizele ment 2 aufgesprüht. Wahlweise kann im Hinblick auf Wärmeleitfähigkeit eine verschleißfeste Metall schicht durch Dispersionsmetallisierung nach der Isolierung mit Siliziumoxid o. dgl. auf das Widerstandsheizelement 2 aufgebracht werden. In diesem Fall wird für eine Metallschicht vor wiegend Nickel verwendet, und Leitfähigkeit sowie Verschleißfestigkeit können durch Zugabe von Alu miniumoxid, Bornitrid, Diamant o. dgl. als Dis persionsmittel verbessert werden.

Bei einem auf vorstehend beschriebene Weise herge stellten erfindungsgemäßen Thermodruckkopf sind mehrere Elektrodenschichten 3 und 4 auf die eine Seite oder Fläche des Substrats 1 in der Weise auf laminiert, daß die Elektrodenschichten 3 und 4 mit dazwischenliegender Glasschicht 6 einander zuge wandt sind. Diese Anordnung erleichtert die Her stellung und Verdrahtung des Thermodruckkopfes und ermöglicht die gewünschte Steuerung oder Einstellung der Länge des Widerstandsheizelements 2 durch Steue rung der Schichtdicke der Glasschicht 6 zwischen Elektrodenschicht 3 und Sammelelektroden schicht 4. Dies bedeutet, daß unabhängig von der Dicke des Substrats 1 eine hohe Auflösung erzielt werden kann. Da weiterhin das Widerstandsheizelement 2 auf der Fläche erzeugt wird, an welcher die Elek trodenschichten 3 und 4 nach außen hin freilie gen, braucht das Widerstandsheizelement 2 lediglich mit der Stirnfläche des Substrats 1 in Berührung bzw. Kontakt zu stehen. Da es hierbei nicht nötig ist, das Widerstandsheizelement 2 um die Kanten herumzuziehen, wird eine hohe Betriebszuverlässig keit gewährleistet.

Beim Aufsprühen des Widerstandsheizelements 2 auf die Stirnfläche wird weiterhin das Substrat 1 so angeordnet, daß seine Stirnfläche dem Sprühtarget zugewandt ist. Infolgedessen können mehrere Sub strate 1 in ein und dieselbe Besprühvorrichtung ein gesetzt werden, wodurch eine Fertigung in großer Stückzahl möglich wird.

Bei einem Druckvorgang mit einem Thermodruckkopf des beschriebenen Aufbaus ist dessen Kontakt- oder Berührungsfläche gegenüber dem Aufzeichnungspapier kleiner als beim bisherigen Thermodruckkopf. Bezüglich der Kraft, mit welcher der Thermodruckkopf gegen die Oberfläche des Auf zeichnungspapiers angedrückt wird, wird somit die gleiche Fläche gleichmäßig mit einer kleineren An druckkraft pro Flächeneinheit als beim bisherigen Thermodruckkopf bestrichen. Hierdurch wird die Güte des Ausdrucks verbessert, während der Andruck mechanismus vereinfacht sein kann.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die erste Elektrodenschicht 3 unmittelbar auf die Oberfläche des Substrats 1 aufgebracht. Je nach dem Rauhig keitsgrad der Oberfläche des Substrats 1 kann jedoch zwischen diesem und der Elektrodenschicht 3 eine Glasschicht vorgesehen werden, um einen glatten Untergrund für die Elektrodenschicht 3 zu bieten. Obgleich das Widerstandsheizelement 2 beim beschrie benen Ausführungsbeispiel durch Laserstrahlschneiden in Einzelelemente unterteilt wird, kann dieses Unterteilen erforderlichenfalls auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch photolitho graphisches Ätzen, mechanisches Schneiden mit einer Klinge oder Sandstrahlen. Die auf dem Widerstands heizelement 2 auszubildende verschleißfeste Schicht ist nicht auf eine aufgesprühte Dünnschicht be schränkt, sondern kann auch aus einer Glasschicht bestehen. Es ist ebenfalls möglich, eine dünne Aluminium- oder Keramikplatte an der Elektroden- Schutzglasschicht anzubringen, um mechanische Festigkeit aufrechtzuerhalten und einem etwaigen Verwerfen des Substrats entgegenzuwirken.

Die Fig. 9 bis 11 veranschaulichen andere Aus führungsformen des mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Thermodruck kopfes. Beim Thermodruckkopf gemäß Fig. 9 ist das Widerstandsheizelement 2 als Mehrstiftkopf ausgebildet, wie er für einen Zeilen drucker verwendet wird. Dabei sind zahlreiche Wider standsheizelemente 2 in einer Reihe angeordnet.

Beim Thermodruckkopf gemäß Fig. 10 sind die Wider standsheizelemente 2 in zwei Reihen angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind eine Elektroden schicht 3 ₁, eine Glasschicht 6 ₁, die Sammelelektro denschicht 4, eine Glasschicht 6 ₂, eine Elek trodenschicht 3 ₂ und die Schutzglasschicht 7 in der angegebenen Reihenfolge schichtweise auf das Sub strat 1 aufgebracht, während das Widerstandsheiz element 2 an der Stirnfläche des zurecht geschnittenen Substrats 1 ausgebildet ist. Das Widerstandsheizelement 2 wird längs der dünnen Linien b gemäß Fig. 10 geschnitten bzw. durchge trennt, so daß in zwei benachbarten Reihen ange ordnete Thermodruckköpfe entstehen.

Der in Fig. 11 dargestellte Thermodruckkopf umfaßt Elektrodenschichten 3 ₁, 3 ₂, Sammelelektroden schichten 4 ₁, 4 ₂, Glasschichten 6 ₁, 6 ₂ und Schutz glasschichten 7 ₁, 7 ₂, die in der angegebenen Reihen folge schichtweise auf jede Seite des Substrats 1 aufgebracht sind. Durch Ausbildung des Widerstands heizelements 2 auf ähnliche Weise, wie in Verbindung mit Fig. 10 beschrieben, werden in zwei Reihen ange ordnete Thermodruckköpfe erhalten, die durch einen Abstand entsprechend der Dicke des Substrats 1 von einander getrennt sind.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen wird das Widerstandsheizelement auf die Stirnfläche aufgebracht, die durch das Abschneiden des Endab schnitts eines mit den Elektrodenschichten und dgl. versehenen Substrats entsteht. Eine zweckmäßige Stirnfläche kann jedoch auch dadurch gebildet wer den, daß die Stirnfläche nach dem Abtrennen des End abschnitts auf beschriebene Weise schräg geschliffen wird. Dieses Schrägschleifen bietet im Vergleich zum Schleifen der ganzen Stirnfläche unter einem rechten Winkel die im folgenden angegebenen Vorteile. Es kann kaum ein Abplatzen des Kantenabschnitts auf treten. Da dieser nur soweit geschliffen zu werden braucht, daß die Elektrodenschichten freigelegt wer den, ist die zu schleifende Fläche kleiner und die für die Schleifarbeit erforderliche Zeit kürzer. Es entsteht eine ebene Fläche ohne Höhenunterschiede in den Grenz- oder Übergangsbereichen. Die Länge des Widerstandsheizelements kann größer eingestellt werden als die Dicke der Glasschicht, so daß auch im Fall einer vergleichsweise dünnen Glasschicht ein Widerstandsheizelement einer vorbestimmten Länge ausgebildet werden kann. Schließlich ist die Fläche, mit welcher die Elektroden an der Stirnfläche frei gelegt und mit dem Widerstandsheizelement in Kontakt gebracht werden, größer, wodurch die Betriebszuver lässigkeit erhöht wird.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel eines Her stellungsverfahrens unter Anwendung des Schräg schleifens in einzelnen Schritten beschrieben.

Die Verfahrensschritte des Auflaminierens der Elek trodenschicht 3 und dgl. auf das Substrat 1 und des Abtrennens seines Endabschnitts entsprechen den an hand von Fig. 1 bis 6 beschriebenen Verfahrens schritten.

Fig. 12 veranschaulicht den Verfahrensschritt des Beschleifens eines Teils der geschnittenen Stirn fläche des Substrats 1 zwecks Ausbildung der Stirnfläche, auf welche das Widerstandsheizele ment 2 aufgebracht wird. Das Substrat 1 wird unter einem vorbestimmten Winkel derart in einen Substrat halter 12 eingespannt, daß sein mittels einer um laufenden Schleifscheibe 11 zu beschleifender Ab schnitt aus dem Halter herausragt. Zum Schrägschlei fen wird gemäß Fig. 13 der Substrathalter 12 gegen eine Schleifscheibe 11 geführt und um seine Eigen achse sowie um die Achse der Schleifscheibe 11 ge dreht. Fig. 14 veranschaulicht beispielhaft einen verwendbaren Substrathalter 12, während Fig. 15 in vergrößertem Maßstab den Hauptteil des Substrathal ters gemäß Fig. 14 zeigt. Im Substrathalter 12 be findet sich eine Ausnehmung 13 zur Aufnahme des Substrats 1 in der Weise, daß seine Stirn fläche unter einem vorbestimmten Winkel R zur Schleifscheibe 11 geneigt ist. Am unteren Ende der Ausnehmung 13 befindet sich ein eine vorbestimmte Breite L (z. B. 0,1-0,3 mm) besitzender Schlitz 14, aus dem der zu beschleifende Teil des Substrats herausragt. Über eine Gewindebohrung 15 kann das Substrat 1 mittels eines entsprechenden Spannele ments festgespannt werden. Das Schleifen ist be endet, wenn der abzutragende Abschnitt des Substrats 1 auf die Ebene der Unterseite des Substrathalters 12 abgetragen worden ist. An diesem Punkt vergrößert sich die Schleiffläche schlagartig. Mittels dieses Schleifvorgangs können abgeplatzte Stellen C (vgl. Fig. 16) an der Kante der Stirnfläche des Substrats 1 beseitigt werden, die aufgrund der Schnittrauhig keit eines zum Abtrennen des Endabschnitts ver wendeten Schneidwerkzeugs entsteht.

Das Widerstandsheizelement 2 wird auf der so schräg geschliffenen Stirnfläche durch Aufsprühen oder Auf dampfen eines Widerstandsmaterials, wie Tantalnitrid (Ta₂N) oder Nichrom (Ni-Cr) auf dieselbe Weise wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet.

Das Widerstandsheizelement 2 wird sodann gemäß Fig. 17 durch Laserstrahlschneiden (in Einzelelemente) unterteilt. Weiterhin wird auf das Widerstandsheiz element 2 als Schutzschicht und verschleißfeste Schicht eine Isolierschicht aus Siliziumoxid (SiO₂), Tantalpentaoxid (Ta₂O₅), Bornitrid (BN), Silizium karbid (SiC) o. dgl. aufgesprüht.

Die Länge l′ des Widerstandsheizelements 2 bestimmt sich gemäß Fig. 12 und 17 durch die Dicke l der Glasschicht 6 zwischen der Einzelelektrodenschicht 3 und der Sammelelektrodenschicht 4 sowie den Schrägschleifwinkel R (l′ = l/cosR), wobei die Länge des Widerstandsheizelements 2 durch Bestimmung der Schichtdicke l und des Schrägschleifwinkels R be liebig eingestellt werden kann.

Das Schrägschleifen ist nicht auf dieses Ausführungs beispiel beschränkt. Beispielsweise kann anstelle der Schleifscheibe auch ein Läppband verwendet wer den.

Eine andere Ausführungsform des mit dem vorstehend beschriebenen Ver fahren hergestellten Thermodruckkopfes ist in Fig. 18 dargestellt. Dabei wird die Stirnfläche, auf welche die Widerstandsheizelemente 2, die wie bei der Aus führungsform gemäß Fig. 10 in zwei Reihen ange ordnet sind, aufgebracht werden sollen, durch Schrägschleifen geformt. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 10 sind die Elektrodenschicht 3 ₁, die Glasschicht 6 ₁, die Sammelelektrodenschicht 4, die Glasschicht 6 ₂, die Elektrodenschicht 3 ₂ und die Schutzglasschicht 7 in der angegebenen Reihenfolge auf das Substrat 1 auflaminiert bzw. schichtweise aufgebracht, und die Stirnfläche wird anschließend zur Freilegung der verschiedenen Elek trodenschichten schräg geschliffen. Die Widerstands heizelemente 2 werden auf der geschliffenen Stirn fläche erzeugt und längs der Einzelelektroden unter teilt.

Thermodruckköpfe werden für Zeilendrucker, bei spielsweise für Faksimilegeräte, verwendet. In den meisten Fällen benötigt ein solcher Zeilendrucker einen Thermodruckkopf mit einem höheren Auflösungs vermögen als bei einem Reihendrucker.

Die Fig. 19 bis 22 veranschaulichen noch andere Aus führungsformen des mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren bei teilweise variierten Verfahrensschritten hergestellten Thermodruck kopfes. Mit diesen Ausführungsformen können Thermodruckköpfe eines höheren Auflösungsvermögens realisiert werden.

Der im folgenden beschriebene Thermodruckkopf be steht aus einem Substrat mit auf dieses auflami nierten Elektrodenschichten und dgl. und einem auf die Stirnfläche des Substrats aufge brachten Widerstandsheizelement. Eine zweite Elektrodenschicht mit Einzelelektroden ist anstelle der Sammelelektroden schicht vorgesehen, die bei den vorher beschrie benen Ausführungsformen der Einzelelektrodenschicht zugewandt angeordnet ist. Erste und zweite Elek trodenschicht sind mit einem Versatz entsprechend dem halben Teilungsabschnitt zwischen den jeweiligen einzelnen Elektroden ausgerichtet.

Gemäß Fig. 19 ist die erste Elektrodenschicht 3 auf der Oberfläche des Substrats 1 ausgebildet, während eine zweite Elektrodenschicht 16 über der ersten Elektrodenschicht 3 auf der Glasschicht 6 ausgebildet ist. Die Schutzglas schicht 7 ist über die zweite Elektrodenschicht 16 aufgebracht. Der Endabschnitt des Substrats 1, das mit diesen Schichten belegt ist, wird so zurechtge schnitten, daß erste und zweite Elektroden schicht 3 bzw. 16 freigelegt sind, worauf das Wider standsheizelement 2 auf die Stirnfläche aufgebracht wird. Das Widerstandsheizelement 2 wird durch Laser strahlschneiden (8) im Bereich der ersten und zwei ten Elektrodenschichten 3 bzw. 16 in Streifen unterteilt. Die Elektroden von erster und zweiter Elektrodenschicht 3 bzw. 16 besitzen jeweils denselben Teilungsabstand P (bzw. gegenseitigen Mittenabstand), doch sind die Elektroden der beiden Schichten um den halben Teilungsabstand P (P/2) gegeneinander versetzt.

Fig. 20 veranschaulicht die Wirkungsweise des Thermodruckkopfes gemäß Fig. 19. Wenn gemäß Fig. 20 einander zugewandte Elektroden 3 a und 16 a von erster und zweiter Elektrodenschicht 3 bzw. 16 mit dem halben Teilungsabstand P gegeneinander versetzt sind und selektiv angesteuert werden, fließt ein Strom in dem zwischen den Elektroden 3 a und 16 a festgelegten Abschnitt des Widerstandsheiz elements 2 unter Erwärmung dieses Abschnitts. Da erste und zweite Elektrodenschicht 3 bzw. 16 mit ihren jeweiligen Elektroden um den halben Tei lungsabstand gegeneinander versetzt sind, beträgt die Aufzeichnungsbreite entsprechend einem Punkt etwa P/2, auch wenn der Teilungsabstand (oder Mittenabstand) der jeweiligen Elektroden jeder Elektrodenschicht 3 und 16 gleich P ist. Auf diese Weise kann eine Aufzeichnungs-Auflösung entsprechend dem Doppelten des Teilungsabstands der Anordnung erzielt werden.

Bei einem Thermodruckkopf mit auf beschriebene Weise angeordneten Einzelelektroden kann in manchen Fällen ein Ansteuerstrom ungewollt zu einer neben der ge wählten Einzelelektrode befindlichen Einzelelek trode fließen, doch kann eine solche Erscheinung durch Einfügung einer Diode o. dgl. in die Ansteuer schaltung des Thermodruckkopfes verhindert werden. Durch vorherige Unterteilung des Widerstandsheiz elements 2 mit Hilfe eines Laserstrahls längs Schnittlinie 8 gemäß Fig. 21 können allerdings un erwünschte Ströme vollständig unterdrückt oder unterbunden werden, so daß die einzelnen Aufzeich nungspunkte völlig voneinander getrennt sind und ein Ausdruck hoher Auflösung und hoher Güte gewähr leistet wird.

Fig. 22 veranschaulicht eine andere Ausführungsform bzw. eine Abwandlung des Thermodruckkopfes gemäß Fig. 19. Bei dieser Ausführungsform sind erste und zweite Elektrodenschicht 3 bzw. 16 gemäß Fig. 19 vorgesehen, und die Stirnfläche, auf welche das Widerstandsheizelement 2 aufgebracht ist, ist durch Schrägschleifen geformt.

Es werden somit mehrere Elektroden schichten nacheinander derart auf eine Seite eines Substrats aufgetragen, daß sie einander auf beiden Seiten einer Glasschicht, die als elektrische Iso lierschicht und wärmebeständige Schicht dient, zu gewandt sind. Alle Schichten, einschließlich des Substrats, werden längs einer geraden Linie ge schnitten, worauf erforderlichenfalls die Schnitt stelle einem Schrägschleifen unterworfen wird. Schließlich wird auf der Stirnfläche, an welcher die einzelnen Elektrodenschichten freigelegt sind, ein Widerstandsheizelement ausgebildet. Diese Ausgestaltung ermöglicht die Anordnung einer drei lagigen, vierlagigen oder überkreuzenden Verdrahtung, wodurch eine Verringerung der Teilezahl und der An schlußpunkte durch die Miniaturisierung des Thermo druckkopfes mit Treiber- oder Ansteuereinheit reali siert wird, was zu einer Kostensenkung für den Thermodruckkopf und zu erhöhter Betriebszuverlässig keit desselben führt. Die Einstellung der Länge jedes Widerstandsheizelements ist einfach, wodurch die Herstellung weiter vereinfacht wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Thermodruckkopfes, bei dem wenigstens ein Paar sandwichartig überein ander angeordnete und durch eine Zwischenschicht elektrisch voneinander isolierte Elektrodenschichten schichtweise auf ein Substrat aufgebracht wird und bei dem auf eine Stirnfläche dieser Mehrschichten lage Widerstandsmaterial flächig aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen der Elektroden- und Isolierschichten auf das Substrat ein Endabschnitt des Substrats zusammen mit den darauf aufgebrachten Elektroden-Isolierschichten abgeschnit ten wird, und daß die durch Abschneiden freigelegte Stirnfläche mit dem Widerstandsmaterial beschichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandsmaterial auf die freigelegte Stirnfläche aufge sprüht oder aufgedampft, in Übereinstimmung mit der Anord nungsweise des Elektrodenschichtpaares unterteilt und dar aufhin mit einer verschleißfesten Schicht abgedeckt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Elektrodenschichtpaares das Auf drucken und Einbrennen eines Elektrodenmusters umfaßt, des sen dadurch gewonnener grober Umriß nachfolgend durch Ätzen in die endgültige Form überführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freigelegte Stirnfläche geschliffen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freigelegte Stirnfläche schräg geschliffen wird.