JPH08295043A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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Publication number
JPH08295043A
JPH08295043A JP10325795A JP10325795A JPH08295043A JP H08295043 A JPH08295043 A JP H08295043A JP 10325795 A JP10325795 A JP 10325795A JP 10325795 A JP10325795 A JP 10325795A JP H08295043 A JPH08295043 A JP H08295043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal conductor
conductor layer
layer
thermal head
common electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP10325795A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tsuchimoto
宏志 土本
Minoru Ogawa
実 小川
Tokuhito Mochizuki
徳人 望月
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.)
TEC CORP
Original Assignee
TEC CORP
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Filing date
Publication date
Application filed by TEC CORP filed Critical TEC CORP
Priority to JP10325795A priority Critical patent/JPH08295043A/en
Publication of JPH08295043A publication Critical patent/JPH08295043A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To sufficiently ensure not only the angle of inclination of a thermal head or the peel angle of an ink ribbon but also the current capacity of a common electrode and to improve the electrical continuity of the common electrode and a metal conductor layer in order to ensure the current capacity of the common electrode. CONSTITUTION: A metal conductor layer 12 and a glaze layer 13 are laminated on a substrate 11 and the glaze layer 13 is formed so as to be gradually reduced in thickness toward the end part of the metal conductor layer 12 on one end side thereof and the processing of the groove cutting the glaze layer 13 and the metal conductor layer 12 and reaching the interior of the substrate 11 is applied at a position where the thickness of the glaze layer 13 on the metal conductor layer 12 becomes 5-15μm. A common electrode 16 is formed to the cut surface part of the metal conductor layer 12 accompanied by the groove processing in an electrical continuity state and a heating part 18 is formed in the vicinity of the groove processing position becoming the end surface part of the substrate 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルプリンタやフ
ァクシミリ等に利用するサーマルヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal head used for thermal printers, facsimiles and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、サーマルヘッドを利用したサーマ
ルプリンタとしては、感熱紙を使用するもの、インクリ
ボンを使用して普通紙にインクを熱転写するもの、昇華
性染料を使用してインク蒸気により記録するもの等があ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, thermal printers using a thermal head include those that use thermal paper, those that thermally transfer ink to plain paper using an ink ribbon, and those that record with ink vapor using a sublimable dye. There are things to do.

【0003】現在、これらのサーマルヘッドでは、発熱
部を基板の端面部に配置した端面型サーマルヘッドを採
用したものが多くなっている。このような端面型サーマ
ルヘッドによれば、サーマルヘッドの押し付け力が発熱
部に集中するため、平面型サーマルヘッドと比較して印
字品質が向上する。特に、基板上に蓄熱層として形成す
るグレーズ層を所定の曲率を有する部分グレーズとする
ことにより、サーマルヘッドの押し付け力がより一層発
熱部に集中するようになり、印字品質がより一層向上す
る。
Nowadays, many of these thermal heads employ an end surface type thermal head in which a heat generating portion is arranged on an end surface portion of a substrate. According to such an end surface type thermal head, the pressing force of the thermal head is concentrated on the heat generating portion, so that the printing quality is improved as compared with the flat type thermal head. In particular, when the glaze layer formed as the heat storage layer on the substrate is a partial glaze having a predetermined curvature, the pressing force of the thermal head is further concentrated on the heat generating portion, and the printing quality is further improved.

【0004】また、このような部分グレーズを採用した
場合には、ストレートパスが可能になるため、普通紙の
ような柔軟性のある用紙のみでなく、折り曲げることが
できない硬いカードに対しても印字ができる。
Further, when such a partial glaze is adopted, since a straight pass is possible, printing is performed not only on flexible paper such as plain paper but also on a hard card that cannot be folded. You can

【0005】さらに、インクリボンを使用する場合、部
分グレーズを採用することによりリボンの剥離距離を短
くすることや剥離角度を大きくすることができ、インク
の転写が良好になると共に印字品質が向上する。
Further, when an ink ribbon is used, the peeling distance of the ribbon can be shortened and the peeling angle can be increased by adopting the partial glaze, so that the transfer of ink is improved and the printing quality is improved. .

【0006】しかし、端面型サーマルヘッドでは、発熱
部が基板の端部に位置するため、共通電極を設けるスペ
ースが狭くなり、十分な電流容量を確保しにくいという
問題がある。そして、十分な電流容量を確保できない場
合には、多ドット同時通電時に電圧降下現象が起こり、
印字濃度が低下する。
However, in the end surface type thermal head, since the heat generating portion is located at the end portion of the substrate, the space for providing the common electrode is narrowed and it is difficult to secure a sufficient current capacity. If a sufficient current capacity cannot be secured, a voltage drop phenomenon will occur during simultaneous energization of multiple dots,
The print density decreases.

【0007】このため、従来の端面型サーマルヘッドで
は、図9ないし図12に示すような構造とすることによ
り、共通電極の電流容量の確保を図っている。
Therefore, in the conventional end surface type thermal head, the current capacity of the common electrode is ensured by adopting the structure shown in FIGS. 9 to 12.

【0008】まず、図9に示したサーマルヘッドは、絶
縁性基板1の端部に部分グレーズ2を形成し、さらに、
発熱抵抗体層3、個別電極4、共通電極5、保護膜6を
形成し、発熱抵抗体層3における個別電極4と共通電極
5との間に発熱部7を形成している。そして、共通電極
5を基板1の裏面へ配線することにより電流容量を確保
している。
First, in the thermal head shown in FIG. 9, a partial glaze 2 is formed on an end of an insulating substrate 1, and further,
The heating resistor layer 3, the individual electrode 4, the common electrode 5, and the protective film 6 are formed, and the heating portion 7 is formed between the individual electrode 4 and the common electrode 5 in the heating resistor layer 3. The common electrode 5 is wired on the back surface of the substrate 1 to secure the current capacity.

【0009】図10に示したサーマルヘッドは、共通電
極5を個別電極4と同じ側へ配線することにより電流容
量を確保している。なお、2つの発熱部8a,8bで一
つのドットを形成するようにしている。
The thermal head shown in FIG. 10 secures current capacity by wiring the common electrode 5 to the same side as the individual electrodes 4. It should be noted that one dot is formed by the two heat generating portions 8a and 8b.

【0010】図11に示したサーマルヘッドは、基板1
と部分グレーズ2との間に金属導体層9を形成し、共通
電極5と金属導体層9とを電気的に導通させることによ
り電流容量を確保している。
The thermal head shown in FIG.
A metal conductor layer 9 is formed between the metal glaze 2 and the partial glaze 2, and the common electrode 5 and the metal conductor layer 9 are electrically connected to each other to secure a current capacity.

【0011】図12に示したサーマルヘッドは、図11
に示したサーマルヘッドを改良したタイプであり、特開
平2−286260号公報に開示されたものである。基
板1の端部に面取部10を形成し、この面取部10の表
面を利用して金属導体層9や共通電極5を形成してい
る。
The thermal head shown in FIG. 12 is similar to that shown in FIG.
This is an improved type of the thermal head shown in FIG. 1 and is disclosed in JP-A-2-286260. The chamfered portion 10 is formed at the end of the substrate 1, and the metal conductor layer 9 and the common electrode 5 are formed using the surface of the chamfered portion 10.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】サーマルヘッドの製作
方法は、複数個分のサーマルヘッドの基板1を一体化し
たサイズとほぼ同じサイズの基板を設け、この基板の上
に複数個分のサーマルヘッドを形成し、最後にこの基板
を各サーマルヘッド単位に分割することが一般的であ
る。しかし、図9に示したサーマルヘッドでは、基板を
各サーマルヘッド単位に分割した後に共通電極5や保護
膜6等を形成しなければならず、量産性が低下すると共
に製造コストも上昇する。
SUMMARY OF THE INVENTION A method of manufacturing a thermal head is to provide a substrate having a size substantially the same as a size in which the substrates 1 of the thermal heads for a plurality of units are integrated, and to mount a plurality of thermal heads on the substrate. Is generally formed, and finally this substrate is divided into each thermal head unit. However, in the thermal head shown in FIG. 9, the common electrode 5, the protective film 6 and the like must be formed after dividing the substrate into units of each thermal head, which reduces the mass productivity and increases the manufacturing cost.

【0013】図10に示したサーマルヘッドでは、共通
電極5と個別電極4との配線総数が他のサーマルヘッド
に比べて1.5倍となり、構造が複雑になっている。
In the thermal head shown in FIG. 10, the total number of wirings between the common electrode 5 and the individual electrode 4 is 1.5 times that of other thermal heads, and the structure is complicated.

【0014】図11に示したサーマルヘッドでは、部分
グレーズ2の共通電極側端部から基板1の端部までの幅
寸法“L”が50〜100μmであるため、サーマルヘ
ッド傾斜角やインクリボンの剥離角度等を大きくとるこ
とができない。
In the thermal head shown in FIG. 11, the width dimension "L" from the end of the partial glaze 2 on the common electrode side to the end of the substrate 1 is 50 to 100 μm. The peeling angle cannot be set large.

【0015】図12に示したサーマルヘッドでは、複数
個のサーマルヘッドを形成する一つの基板にV型溝を予
め形成することにより面取部10を形成し、このV字溝
の傾斜面となっている面取部10へ金属ペーストをスク
リーン印刷して焼成することにより金属導体層9を形成
するため、V型溝の角度をあまり大きくとることができ
ず、従って、サーマルヘッド傾斜角やインクリボンの剥
離角度は、図11のサーマルヘッドと比較すれば大きく
なるが、十分に大きなものとはなっていない。
In the thermal head shown in FIG. 12, the chamfered portion 10 is formed by forming V-shaped grooves in advance on one substrate forming a plurality of thermal heads, and the chamfered portion 10 becomes an inclined surface of the V-shaped grooves. Since the metal conductor layer 9 is formed by screen-printing the metal paste on the chamfered portion 10 and firing it, the angle of the V-shaped groove cannot be set very large. The peeling angle of 1 is larger than that of the thermal head of FIG. 11, but is not sufficiently large.

【0016】また、各サーマルヘッドに共通することで
あるが、部分グレーズ2はペースト状のものをスクリー
ン印刷して焼成することにより形成するため、この部分
グレーズ2の端部は多少のうねりを生じ、完全な直線状
に形成することはできない。そして、この部分グレーズ
2の端部のうねりは、サーマルヘッドの押し付け力やイ
ンクリボンの剥離性等に対する均一性に悪影響を与え
る。図9,図10に示したサーマルヘッドでは、部分グ
レーズ2を切断したり研磨したりすることにより部分グ
レーズ2のうねりを解消できるが、図11,図12に示
したサーマルヘッドでは、部分グレーズ2の下側に金属
導体層9を形成しているため、この金属導体層9に悪影
響を与えることなく部分グレーズ2を切断したり研磨し
たりすることはできない。
Also, as is common to each thermal head, since the partial glaze 2 is formed by screen-printing a paste-like material and firing it, the end of this partial glaze 2 has some undulations. , Cannot be formed in a perfect straight line. The waviness at the end of the partial glaze 2 adversely affects the pressing force of the thermal head and the uniformity of the ink ribbon peeling property. In the thermal head shown in FIGS. 9 and 10, the waviness of the partial glaze 2 can be eliminated by cutting or polishing the partial glaze 2. However, in the thermal head shown in FIGS. Since the metal conductor layer 9 is formed on the lower side, the partial glaze 2 cannot be cut or polished without adversely affecting the metal conductor layer 9.

【0017】そこで本発明は、共通電極の電流容量の確
保、サーマルヘッド傾斜角やインクリボンの剥離角度の
十分な確保を同時に達成でき、かつ、グレーズ層の端部
のうねりを無くすことにより印字品質をさらに安定させ
た端面型のサーマルヘッドを提供する。
Therefore, according to the present invention, the current capacity of the common electrode can be secured, the thermal head inclination angle and the ink ribbon peeling angle can be secured at the same time, and the waviness at the end of the glaze layer can be eliminated to improve the printing quality. Provided is an end face type thermal head which further stabilizes.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板上
に金属導体層とグレーズ層とを積層し、このグレーズ層
の上に発熱抵抗体層と共通電極と個別電極と保護膜とを
形成したサーマルヘッドにおいて、前記金属導体層上に
位置する前記グレーズ層の一端側をこの金属導体層の端
部に向けて膜厚が次第に薄くなる形状に形成し、前記金
属導体層上における前記グレーズ層の膜厚が5〜15μ
mとなる位置で前記グレーズ層と前記金属導体層とを切
断すると共に前記基板の内部に至る溝加工を施して前記
金属導体層の切断面部を露出させ、前記金属導体層の切
断面部に電気的に導通させて前記共通電極を形成すると
共に前記基板の端面部となる溝加工位置の近傍に発熱部
を形成した。
According to the present invention, a metal conductor layer and a glaze layer are laminated on an insulating substrate, and a heating resistor layer, a common electrode, an individual electrode and a protective film are formed on the glaze layer. In the formed thermal head, one end side of the glaze layer located on the metal conductor layer is formed in a shape in which the film thickness gradually decreases toward the end of the metal conductor layer, and the glaze on the metal conductor layer is formed. Layer thickness is 5-15μ
At the position of m, the glaze layer and the metal conductor layer are cut and a groove is formed to reach the inside of the substrate to expose the cut surface portion of the metal conductor layer, and the cut surface portion of the metal conductor layer is electrically cut. To form the common electrode, and a heat generating portion was formed in the vicinity of a groove processing position which is an end face portion of the substrate.

【0019】[0019]

【作用】本発明では、基板上に積層した金属導体層とグ
レーズ層とを切断すると共に基板の内部に至る溝加工を
施すことにより金属導体層の切断面部を露出させるた
め、この溝加工の後に共通電極の形成を行うことにより
金属導体層と共通電極との電気的な導通状態を容易に得
ることができ、共通電極の電流容量を十分に確保でき
る。そして、この溝加工の位置を基板の端面部とすると
共にこの端面部の近傍に発熱部を形成することにより、
サーマルヘッド傾斜角やインクリボンの剥離角度を十分
に大きく確保することができる。さらに、金属導体層上
に位置するグレーズ層の一端側をこの金属導体層の端部
に向けて膜厚が次第に薄くなる形状に形成し、金属導体
層上におけるグレーズ層の膜厚が5〜15μmとなる位
置に溝加工を施すことにより、この溝加工に伴うグレー
ズ層のチッピングや金属導体層のめくれ上がりが発生せ
ず、また、共通電極を形成した際にこの共通電極と金属
導体層との電気的な導通状態が良好になる。さらに、溝
加工を施すことによってグレーズ層の端部のうねりが無
くなり、このうねりが原因となる印字品質の低下を防止
できる。
In the present invention, the metal conductor layer and the glaze layer laminated on the substrate are cut and the groove surface reaching the inside of the substrate is processed to expose the cut surface portion of the metal conductor layer. By forming the common electrode, an electrical conduction state between the metal conductor layer and the common electrode can be easily obtained, and a sufficient current capacity of the common electrode can be secured. Then, by forming the groove processing position on the end face portion of the substrate and forming the heat generating portion near the end face portion,
It is possible to secure a sufficiently large inclination angle of the thermal head and a peeling angle of the ink ribbon. Further, one end side of the glaze layer located on the metal conductor layer is formed in a shape in which the film thickness gradually decreases toward the end portion of the metal conductor layer, and the film thickness of the glaze layer on the metal conductor layer is 5 to 15 μm. By grooving at the positions to be formed, chipping of the glaze layer and curling up of the metal conductor layer due to the groove machining do not occur, and when the common electrode is formed, the common electrode and the metal conductor layer Good electrical continuity. Further, by grooving, the waviness at the end of the glaze layer is eliminated, and it is possible to prevent deterioration of the print quality due to this waviness.

【0020】[0020]

【実施例】本発明の第一の実施例を製作工程を含めて図
1ないし図4に基づいて説明する。図1は完成したサー
マルヘッドを示す縦断側面図である。アルミナ等により
形成した絶縁性基板11上の端部に導電性の良いAu等
からなる金属導体層12を形成し、この金属導体層12
をグレーズ層である部分グレーズ13で覆っている。さ
らに、これらの部分グレーズ13や基板11の上面部に
位置させて、発熱抵抗体層14と、個別電極15と、共
通電極16と、保護膜17とを形成し、発熱抵抗体層1
4における個別電極15と共通電極16との間の部分に
発熱部18を形成している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention including a manufacturing process will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a completed thermal head. A metal conductor layer 12 made of Au or the like having good conductivity is formed on an end portion of an insulating substrate 11 formed of alumina or the like.
Is covered with a partial glaze 13 which is a glaze layer. Further, the heating resistor layer 14, the individual electrode 15, the common electrode 16, and the protective film 17 are formed on the partial glaze 13 and the upper surface of the substrate 11 to form the heating resistor layer 1.
The heat generating portion 18 is formed in the portion between the individual electrode 15 and the common electrode 16 in FIG.

【0021】図2及び図3は製作工程の一部を示すもの
で、まず、図2に示すように、複数個(本実施例では4
個)のサーマルヘッドの基板11を一体化したサイズと
ほぼ同じサイズの基板19を設け、この基板19の上面
に4個の金属導体層12と4個の部分グレーズ13と2
個のボンディングパッド用グレーズ20とを形成する。
なお、前記金属導体層12は、基板11の表面にAu等
の導電性ペーストを印刷して焼成することにより形成す
る。また、部分グレーズ13はその長手方向と直交する
向きの断面形状がドーム形状となるように形成し、その
膜厚を金属導体層12の端部に向かうにつれて次第に薄
くする。そして、この基板19を最終的に破線“A”及
び後述する溝に沿って分割することにより4個のサーマ
ルヘッドを製作する。
2 and 3 show a part of the manufacturing process. First, as shown in FIG. 2, a plurality of (in this embodiment, 4
A substrate 19 of substantially the same size as the integrated size of the thermal head substrates 11 is provided, and four metal conductor layers 12 and four partial glazes 13 and 2 are provided on the upper surface of the substrate 19.
The individual bonding pad glaze 20 is formed.
The metal conductor layer 12 is formed by printing a conductive paste such as Au on the surface of the substrate 11 and firing it. Further, the partial glaze 13 is formed so that the cross-sectional shape in the direction orthogonal to its longitudinal direction becomes a dome shape, and the film thickness thereof is gradually reduced toward the end of the metal conductor layer 12. Then, the substrate 19 is finally divided along the broken line "A" and a groove described later to manufacture four thermal heads.

【0022】つぎに、基板19上に金属導体層12と部
分グレーズ13とを形成した後、図2の矢印“B”で示
す位置にダイサーを用いて溝加工を行う。この溝加工
は、図3に示すように、部分グレーズ13と金属導体層
12とを切断すると共に溝21が基板19の内部に至る
ように行う。また、この溝加工は、部分グレーズ13の
膜厚が5〜15μmとなる位置で行う。
Next, after forming the metal conductor layer 12 and the partial glaze 13 on the substrate 19, a groove is formed at a position indicated by an arrow "B" in FIG. 2 using a dicer. This groove processing is performed so that the partial glaze 13 and the metal conductor layer 12 are cut and the groove 21 reaches the inside of the substrate 19, as shown in FIG. The groove processing is performed at a position where the film thickness of the partial glaze 13 is 5 to 15 μm.

【0023】この溝加工を施すことにより、金属導体層
12の切断面部を露出させると共に部分グレーズ13の
長手方向に沿った端部を直線状とする。そして、この溝
加工を施した後に、部分グレーズ13の上面や溝21の
内部を含む基板19の表面全体に、酸化ルテニウム等の
酸化物を含有する発熱抵抗体層14をスパッタリング法
で1000Åの厚さに一様に成膜する。この発熱抵抗体
層14は、成膜終了後650℃で1時間焼きなましする
ことにより安定させる。
By performing this groove processing, the cut surface portion of the metal conductor layer 12 is exposed and the end portion along the longitudinal direction of the partial glaze 13 is made straight. After the groove processing, the heating resistor layer 14 containing an oxide such as ruthenium oxide is formed on the entire surface of the substrate 19 including the upper surface of the partial glaze 13 and the inside of the groove 21 to a thickness of 1000 Å by a sputtering method. Film uniformly. The heating resistor layer 14 is stabilized by annealing at 650 ° C. for 1 hour after the film formation is completed.

【0024】ついで、チタンを含有する窒化物であるT
iN(窒化チタン)からなる最下層(層厚1000Å)
と、珪素と銅とを含有したアルミニウム合金であるAl
−Si−Cu(銅・珪素・アルミニウム合金)からなる
中間層(層厚3000Å)と、アルミニウムからなる最
上層(層厚7000Å)とを前記発熱抵抗体層14の上
にスパッタリング法により順次成膜し、これらをフォト
リソグラフィーで所定形状にパターニングをして三層構
造の前記個別電極15と前記共通電極16とを形成す
る。なお、これらの個別電極15と共通電極16との間
に形成した前記発熱部18は、溝21の形成位置の近傍
に配置し、かつ、基板11の表面に対して所定の傾斜角
(サーマルヘッド傾斜角)を得るように形成した。
Then, the titanium-containing nitride T
Bottom layer composed of iN (titanium nitride) (layer thickness 1000Å)
And Al which is an aluminum alloy containing silicon and copper
-Si-Cu (copper-silicon-aluminum alloy) intermediate layer (layer thickness 3000 Å) and aluminum uppermost layer (layer thickness 7000 Å) are sequentially formed on the heating resistor layer 14 by a sputtering method. Then, these are patterned into a predetermined shape by photolithography to form the individual electrode 15 and the common electrode 16 having a three-layer structure. The heat generating portion 18 formed between the individual electrode 15 and the common electrode 16 is arranged in the vicinity of the position where the groove 21 is formed, and has a predetermined inclination angle (thermal head) with respect to the surface of the substrate 11. The inclination angle) was obtained.

【0025】このようにして個別電極15と共通電極1
6と発熱部18とを形成した後、3Al23 ・2Si
2 (ムライト)等からなる第1保護層とSiC(炭化
珪素)等からなる第2保護層とを順次スパッタリング法
で成膜をして二層構造の前記保護膜17を形成し、この
保護膜17により前記電極15,16や発熱部18の全
体を被覆する。その後、前記溝21の部分及び図2の破
線“A”で示すボンディングパッド用グレーズ20の中
央部から前記基板19を分割して、図1に示すようなサ
ーマルヘッドを製作する。
In this way, the individual electrode 15 and the common electrode 1
6 and the heating portion 18 are formed, then 3Al 2 O 3 .2Si is formed.
A first protective layer made of O 2 (mullite) or the like and a second protective layer made of SiC (silicon carbide) or the like are sequentially formed by a sputtering method to form the protective film 17 having a two-layer structure. The film 17 covers the electrodes 15, 16 and the heating portion 18 entirely. Then, the substrate 19 is divided from the groove 21 and the central portion of the bonding pad glaze 20 shown by the broken line "A" in FIG. 2 to manufacture a thermal head as shown in FIG.

【0026】このような構成において、このサーマルヘ
ッドは、個別電極15と共通電極16との間に所定の駆
動電圧を印加して所望の発熱部18を選択的に発熱駆動
することにより、ドットマトリクス形式の画像印刷を行
うようになっている。
In this structure, the thermal head applies a predetermined driving voltage between the individual electrode 15 and the common electrode 16 to selectively heat the desired heat generating portion 18 to drive the dot matrix. It is designed to print images in the format.

【0027】つぎに、このサーマルヘッドでは、金属導
体層12と部分グレーズ13とを切断して溝加工を行
い、金属導体層12の切断面部を露出させた後に発熱抵
抗体層14や共通電極16を形成しており、共通電極1
6は発熱抵抗体層14を介して金属導体層12と対向す
る。ここで、金属導体層12の切断面部の厚さ寸法を1
0μm、発熱抵抗体層14の厚さを1000Å、発熱部
18の寸法をL×Lμmとした場合、共通電極16と金
属導体層12との間の抵抗値は、発熱部18の抵抗値に
対して1/1000Lであり、十分に無視できる値であ
る。従って、共通電極16と金属導体層12とは電気的
に導通した状態となり、共通電極16を配置するための
幅寸法(基板11の端部から発熱部18までの寸法)を
小さくしても、共通電極16の電流容量を十分に確保で
きるようになる。
Next, in this thermal head, the metal conductor layer 12 and the partial glaze 13 are cut and groove processing is performed to expose the cut surface portion of the metal conductor layer 12, and then the heating resistor layer 14 and the common electrode 16 are formed. Forming a common electrode 1
6 faces the metal conductor layer 12 with the heating resistor layer 14 in between. Here, the thickness dimension of the cut surface portion of the metal conductor layer 12 is set to 1
0 μm, the thickness of the heating resistor layer 14 is 1000 Å, and the dimension of the heating portion 18 is L × L μm, the resistance value between the common electrode 16 and the metal conductor layer 12 is smaller than the resistance value of the heating portion 18. Is 1/1000 L, which is a value that can be sufficiently ignored. Therefore, the common electrode 16 and the metal conductor layer 12 are electrically connected to each other, and even if the width dimension (the dimension from the end portion of the substrate 11 to the heat generating portion 18) for arranging the common electrode 16 is reduced, The current capacity of the common electrode 16 can be sufficiently secured.

【0028】また、このように発熱部18を基板11の
端部に位置させて設けるとことにより、この発熱部18
の基板11の表面に対する傾斜角(サーマルヘッド傾斜
角)を大きくすることができると共に、インクリボンを
使用する場合にはそのインクリボンの剥離角度を十分に
大きくすることができる。
By providing the heat generating portion 18 at the end portion of the substrate 11 as described above, the heat generating portion 18 is provided.
The inclination angle of the substrate 11 with respect to the surface of the substrate 11 (thermal head inclination angle) can be increased, and when an ink ribbon is used, the peeling angle of the ink ribbon can be sufficiently increased.

【0029】つぎに、溝21を形成する位置(部分グレ
ーズ13の端部から溝21までの距離)を変えて各種の
サーマルヘッドを試作し、各サーマルヘッドにおける切
断部における部分グレーズ13の膜厚、金属導体層12
の切断面状態、部分グレーズ13のチッピング状態、共
通電極16と金属導体層12との接続状態等を観察し
た。
Next, various thermal heads were manufactured by changing the position of forming the groove 21 (distance from the end of the partial glaze 13 to the groove 21), and the film thickness of the partial glaze 13 at the cut portion of each thermal head. , Metal conductor layer 12
The cut surface state, the partial glaze 13 chipping state, the connection state between the common electrode 16 and the metal conductor layer 12, and the like were observed.

【0030】なお、この試験のために試作したサーマル
ヘッドは、アルミナ製の基板11の厚さ寸法が1mm、
Auからなる金属導体層12の膜厚が10μm、部分グ
レーズ13の幅寸法が1mmで中央の厚さ寸法が38μ
mmのものと65μmmのものとの2種類で、溝21の
形状は、幅寸法が200μmで基板11の底面からの寸
法を0.5mmとした。そして、これらの2種類のサー
マルヘッドにおいて、溝21の形成位置を、部分グレー
ズ13の端部から中央部までの間の7つに設定した。
In the thermal head prototyped for this test, the thickness of the substrate 11 made of alumina was 1 mm,
The thickness of the metal conductor layer 12 made of Au is 10 μm, the width of the partial glaze 13 is 1 mm, and the thickness at the center is 38 μm.
The shape of the groove 21 is 200 μm and the dimension from the bottom surface of the substrate 11 is 0.5 mm. Then, in these two types of thermal heads, the formation positions of the grooves 21 were set to seven positions from the end portion to the central portion of the partial glaze 13.

【0031】さらに、溝21の形成位置を7つ設定した
各サーマルヘッドにおいて、共通電極16と金属導体層
12との接続状態の検査を行う場合には、図4(a)に
示すように、共通電極16を一体化させずに分離した状
態で金属導体層12に接続するようにパターニングし
た。また、製品とのしてのサーマルヘッドを製作する場
合には、図4(b)に示すように、共通電極16同士が
互いに連続するようにパターニングした。上記の試験結
果を表1に示す。
Further, in the case of inspecting the connection state between the common electrode 16 and the metal conductor layer 12 in each of the thermal heads in which seven positions for forming the groove 21 are set, as shown in FIG. 4 (a), The common electrode 16 was patterned so as to be connected to the metal conductor layer 12 in a separated state without being integrated. Further, when manufacturing a thermal head as a product, as shown in FIG. 4B, the common electrodes 16 were patterned so as to be continuous with each other. The test results are shown in Table 1.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】表1に示した試験結果によれば、溝21の
形成のために切断した部分グレーズ13の膜厚が厚くな
る中央部に寄るほどチッピングが大きくなる傾向が得ら
れた。部分グレーズ13の膜厚が約15μmまでの範囲
では、チッピングがほとんど発生せず、良好であった。
According to the test results shown in Table 1, the chipping tends to increase as the thickness of the partial glaze 13 cut for forming the groove 21 increases toward the central portion. When the film thickness of the partial glaze 13 was up to about 15 μm, chipping hardly occurred and it was good.

【0034】金属導体層12の切断面状態については、
溝21の形成位置が部分グレーズ13の極薄いところで
は、金属導体層12が切断面からめくれ上がっている部
分が観察された。この金属導体層12のめくれ上がった
部分は、こすり洗いや超音波洗浄を行っても落ちなかっ
た。そして、この切断面状態がめくれ上がりを生じて不
良であると、印字しているときにインクリボンがめくれ
上がりの部分と接触して擦れ、このめくれ上がりの部分
から保護膜17が剥がれてしまい、耐久性が低下すると
いう問題が発生した。
Regarding the state of the cut surface of the metal conductor layer 12,
In the place where the groove 21 was formed, where the partial glaze 13 was extremely thin, a portion where the metal conductor layer 12 was turned up from the cut surface was observed. The turned-up portion of the metal conductor layer 12 did not drop even if it was scrubbed or ultrasonically cleaned. If the cut surface is turned up and is defective, the ink ribbon comes into contact with the turned-up portion and rubs during printing, and the protective film 17 is peeled off from the turned-up portion. There was a problem of reduced durability.

【0035】共通電極16と金属導体層12との接続状
態の評価に関しては、“○”が不良率5%未満、“△”
が不良率10%未満、“×”が不良率10%以上として
判定したが、チッピングの影響がそのまま反映される結
果となり、部分グレーズ13が薄い部分に溝21を形成
するほうが良好な結果が得られた。
Regarding the evaluation of the connection state between the common electrode 16 and the metal conductor layer 12, "O" is a defect rate of less than 5%, "O".
Was determined as a defective rate of less than 10% and “X” was a defective rate of 10% or more. However, the result of chipping was reflected as it was, and it was better to form the groove 21 in the portion where the partial glaze 13 was thin. Was given.

【0036】一方、部分グレーズ13のチッピングがほ
とんどなく、金属導体層12の切断面状態が良いサーマ
ルヘッドに関しては、濃度ムラがなく、印字品質が良
く、耐久性にも問題がなかった。従って、以上の試験結
果から、部分グレーズ13の膜厚が5〜15μmの位置
で溝加工を施すことにより、印字品質が優れた耐久性の
あるサーマルヘッドが得られることが判明した。
On the other hand, regarding the thermal head in which the partial glaze 13 hardly chipped and the metal conductor layer 12 had a good cut surface condition, there was no uneven density, good print quality, and no problem with durability. Therefore, from the above test results, it was found that by performing groove processing at the position where the film thickness of the partial glaze 13 is 5 to 15 μm, a durable thermal head with excellent printing quality can be obtained.

【0037】また、このような溝加工を施すことによ
り、部分グレーズ13を形成する際に発生した部分グレ
ーズ13の端部のうねりを無くして部分グレーズ13の
端部を直線状に揃えるができる。これにより、ヘッドの
押し付け力が各発熱部18において略均等になり、ま
た、インクリボンの剥離状態が部分的にバラツキを生ず
るということがなくなり、濃度ムラが発生しなくなると
共に印字品質が安定する。
Further, by carrying out such groove processing, it is possible to eliminate the waviness of the end portion of the partial glaze 13 which occurs when forming the partial glaze 13 and to align the end portions of the partial glaze 13 in a straight line. As a result, the pressing force of the head becomes substantially uniform in each heat generating portion 18, and the peeled state of the ink ribbon does not partially vary, so that uneven density does not occur and the print quality becomes stable.

【0038】さらに、一枚の基板19の上に個別電極1
5や共通電極16及び保護膜17等を全て形成した後に
この基板19を所定の位置から分割することにより複数
個のサーマルヘッドを完成させているため、図9に示し
た従来例のサーマルヘッドと比較した場合、量産性をア
ップさせることができると共に製造コストを低減させる
ことができる。
Further, the individual electrode 1 is formed on one substrate 19.
Since a plurality of thermal heads are completed by dividing the substrate 19 from a predetermined position after forming all of 5, 5, the common electrode 16, the protective film 17, etc., the thermal head of the conventional example shown in FIG. When compared, mass productivity can be improved and manufacturing cost can be reduced.

【0039】つぎに、本出願の発明者は、金属導体層1
2の膜厚を5μm、20μm、50μmに変えたサーマ
ルヘッド(他の条件は上記の試作品と同じ)を試作して
上記と同様の試験を行ったところ、上記の場合と同様の
結果が得られた。
Next, the inventor of the present application has made the metal conductor layer 1
When a thermal head with the film thickness of 2 changed to 5 μm, 20 μm, and 50 μm (other conditions are the same as the prototype) was prototyped and the same test as above was performed, the same result as above was obtained. Was given.

【0040】ついで、本発明の第二の実施例を図5に基
づいて説明する。本実施例は、溝21aを楔型に形成し
たものであり、他の構成については図1ないし図4に示
したサーマルヘッドと同じである。このような楔型の溝
21aを形成したサーマルヘッドについて上述した試験
を行ったところ、同様の結果が得られた。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the groove 21a is formed in a wedge shape, and other configurations are the same as those of the thermal head shown in FIGS. When the above-described test was performed on the thermal head having such a wedge-shaped groove 21a, similar results were obtained.

【0041】ついで、本発明の第三の実施例を図6に基
づいて説明する。本実施例は、溝21bのV字型に形成
したものであり、他の構成については図1ないし図4に
示したサーマルヘッドと同じである。このようなV字型
の溝21bを形成したサーマルヘッドについて上述した
試験を行ったところ、同様の結果が得られた。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, the groove 21b is formed in a V-shape, and other configurations are the same as those of the thermal head shown in FIGS. When the above-described test was performed on the thermal head having such a V-shaped groove 21b, similar results were obtained.

【0042】ついで、本発明の第四の実施例を図7及び
図8に基づいて説明する。本実施例は、金属導体層12
を覆うグレーズ層として平面グレーズ22を形成したも
のである。この平面グレーズ22は、図1ないし図4で
説明した部分グレーズ13とボンディングパット用グレ
ーズ20とを一体にしたものである。なお、平面グレー
ズ22の溝21を形成する側の端部は、上述した部分グ
レーズ13と同様に、金属導体層12の端部に向けて膜
厚が湾曲状態で次第に薄くなるように形成する。本実施
例のサーマルヘッドについて上述した試験を行ったとこ
ろ、同様の結果が得られた。さらに、本実施例の場合に
は、金属導体層12の幅寸法を部分グレーズ13を形成
したサーマルヘッドに比べて大きくすることが可能であ
り、金属導体層12の幅寸法を大きくすることにより、
共通電極16の電流容量の確保がより一層容易になる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In this embodiment, the metal conductor layer 12
The flat glaze 22 is formed as a glaze layer covering the. The plane glaze 22 is a combination of the partial glaze 13 described with reference to FIGS. 1 to 4 and the bonding pad glaze 20. Note that the end of the flat glaze 22 on the side where the groove 21 is formed is formed so that the film thickness gradually decreases toward the end of the metal conductor layer 12 in the curved state, similarly to the partial glaze 13 described above. When the above-described test was performed on the thermal head of this example, similar results were obtained. Further, in the case of the present embodiment, the width dimension of the metal conductor layer 12 can be made larger than that of the thermal head in which the partial glaze 13 is formed, and by increasing the width dimension of the metal conductor layer 12,
It becomes easier to secure the current capacity of the common electrode 16.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によれば、金属導体層上における
グレーズ層の膜厚が5〜15μmとなる位置に溝加工を
施すことにより、この溝加工に伴うグレーズ層のチッピ
ングや金属導体層のめくれ上がりを防止することがで
き、このため、共通電極と金属導体層との電気的な導通
状態を確実にして共通電極の電流容量を十分に確保する
ことができ、しかも、発熱部の位置を基板の端部に位置
させることによりサーマルヘッド傾斜角やインクリボン
の剥離角を十分に確保することができ、また、溝加工に
よりグレーズ層の端部のうねりを無くすことができるた
め、このうねりが原因となるヘッドの押し付け力やイン
クリボンの剥離性の不均一現象を防止して画像品質を向
上させることができる。
According to the present invention, the groove processing is performed at the position where the thickness of the glaze layer is 5 to 15 μm on the metal conductor layer, so that the chipping of the glaze layer accompanying the groove processing and the metal conductor layer It is possible to prevent the curling up, so that the electric conduction between the common electrode and the metal conductor layer can be ensured and the current capacity of the common electrode can be sufficiently secured. By locating it at the edge of the substrate, the thermal head inclination angle and the ink ribbon peeling angle can be sufficiently secured, and groove processing can eliminate the undulation at the edge of the glaze layer, so this undulation It is possible to prevent the unevenness of the pressing force of the head and the peeling property of the ink ribbon, which are the causes, and improve the image quality.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第一の実施例を示す縦断側面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】基板上に金属導体層と部分グレーズとボンディ
ングパッド用グレーズとを積層した状態を示す平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view showing a state in which a metal conductor layer, a partial glaze and a bonding pad glaze are laminated on a substrate.

【図3】基板に溝加工を施した状態を説明する縦断側面
図である。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional side view illustrating a state in which a substrate is grooved.

【図4】各種の試験を行うためのサーマルヘッドの試作
品を示すもので、(a)は共通電極と金属導体層との接
続状態の試験を行うためのパターニング状態を示す正面
図、(b)は印字試験を行う際の共通電極側の配線状態
を示す正面図である。
4A and 4B show prototypes of thermal heads for various tests, where FIG. 4A is a front view showing a patterning state for performing a connection state test between a common electrode and a metal conductor layer; FIG. 8] is a front view showing a wiring state on the common electrode side when a printing test is performed.

【図5】本発明の第二の実施例を示す縦断側面図であ
る。
FIG. 5 is a vertical sectional side view showing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第三の実施例を示す縦断側面図であ
る。
FIG. 6 is a vertical sectional side view showing a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第四の実施例を示す縦断側面図であ
る。
FIG. 7 is a vertical sectional side view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図8】基板上に金属導体層と平面グレーズとを積層し
た状態を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a state in which a metal conductor layer and a plane glaze are laminated on a substrate.

【図9】第一の従来例のサーマルヘッドを示す縦断側面
図である。
FIG. 9 is a vertical sectional side view showing a first conventional thermal head.

【図10】第二の従来例のサーマルヘッドを示す平面図
である。
FIG. 10 is a plan view showing a second conventional thermal head.

【図11】第三の従来例のサーマルヘッドを示す縦断側
面図である。
FIG. 11 is a vertical sectional side view showing a thermal head of a third conventional example.

【図12】第四の従来例のサーマルヘッドを示す縦断側
面図である。
FIG. 12 is a vertical sectional side view showing a thermal head of a fourth conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 基板 12 金属導体層 13,22 グレーズ層 14 発熱抵抗体層 15 個別電極 16 共通電極 17 保護膜 18 発熱部 21,21a,21b 溝 11 substrate 12 metal conductor layer 13, 22 glaze layer 14 heating resistor layer 15 individual electrode 16 common electrode 17 protective film 18 heating portion 21, 21a, 21b groove

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上に金属導体層とグレーズ層
とを積層し、このグレーズ層の上に発熱抵抗体層と共通
電極と個別電極と保護膜とを形成したサーマルヘッドに
おいて、前記金属導体層上に位置する前記グレーズ層の
一端側をこの金属導体層の端部に向けて膜厚が次第に薄
くなる形状に形成し、前記金属導体層上における前記グ
レーズ層の膜厚が5〜15μmとなる位置で前記グレー
ズ層と前記金属導体層とを切断すると共に前記基板の内
部に至る溝加工を施して前記金属導体層の切断面部を露
出させ、前記金属導体層の切断面部に電気的に導通させ
て前記共通電極を形成すると共に前記基板の端面部とな
る溝加工位置の近傍に発熱部を形成したことを特徴とす
るサーマルヘッド。
1. A thermal head in which a metal conductor layer and a glaze layer are laminated on an insulating substrate, and a heating resistor layer, a common electrode, an individual electrode, and a protective film are formed on the glaze layer. One end side of the glaze layer located on the conductor layer is formed in a shape in which the film thickness gradually decreases toward the end of the metal conductor layer, and the film thickness of the glaze layer on the metal conductor layer is 5 to 15 μm. To cut the glaze layer and the metal conductor layer at a position to expose the cut surface portion of the metal conductor layer by performing groove processing reaching the inside of the substrate, and electrically to the cut surface portion of the metal conductor layer. The thermal head is characterized in that the common electrode is formed by conduction and a heat generating portion is formed in the vicinity of a groove processing position which is an end surface portion of the substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8491208B2 (en) 2009-09-10 2013-07-23 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Printer
JP2015178220A (en) * 2014-03-19 2015-10-08 東芝ホクト電子株式会社 thermal head

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