JP2002370399A - Thermal head - Google Patents

Thermal head

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JP2002370399A
JP2002370399A JP2001180447A JP2001180447A JP2002370399A JP 2002370399 A JP2002370399 A JP 2002370399A JP 2001180447 A JP2001180447 A JP 2001180447A JP 2001180447 A JP2001180447 A JP 2001180447A JP 2002370399 A JP2002370399 A JP 2002370399A
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JP
Japan
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substrate
thermal head
heating resistor
heat
heating
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Application number
JP2001180447A
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Japanese (ja)
Inventor
Hayami Sugiyama
早実 杉山
Atsushi Hanaki
敦司 花木
Takashi Kubota
隆志 久保田
Hiroshi Matsuda
洋 松田
Kazushi Masukawa
一詞 増川
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.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal head of such a structure that thermal interference is suppressed between two arrays of heating resistor while facilitating manufacture and the yield of manufacture is increased using a substrate material causing no cracking at the time of heat treatment. SOLUTION: The thermal head comprises a substrate 41 (71) on which an elongated protrusion 42 is formed in the main scanning direction, a plurality of heating resistors 14 arranged in the main scanning direction on one side of the protrusion 42, a plurality of heating resistors 24 arranged in the main scanning direction on the other side of the protrusion 42, a partial glaze glass 52 on the primary electrode side inserted between the heating resistor 14 and the substrate 41, a region on the heating resistor 14 side of a partial glaze protrusion 52a on the primary electrode side, a partial glaze glass 62 on the secondary electrode side inserted between the heating resistor 24 and the substrate 41, and a region on the heating resistor 24 side of a partial glaze protrusion 62a on the secondary electrode side, wherein a groove 43 is made in the rear surface of the substrate 41 along the protrusion 42.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2列の発熱体群に
よって同時に2ラインプリントすることのできるサーマ
ルヘッド、あるいは、2列の発熱体群の内の1列でプレ
ヒートを行い、他の1列で印刷を行うことによって高速
化を図った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 capable of printing two lines simultaneously by two rows of heating elements, or a preheating method in which one row of the two rows of heating elements performs preheating. The present invention relates to a thermal head whose printing speed is increased by performing printing in a row.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラープリンタ等に用いられる従来のサ
ーマルヘッドの基本構成を、図7から図10に示す。図
7は、特願昭62−217627に示されているサーマ
ルヘッドである。なお、図7(A)は、上面図であり、
図7(B)は、図7(A)のB−B′における線視断面
図である。この図において、符号501a,501b
は、セラミック製の基板である。符号517は、基板に
突出形成された、発熱抵抗体に対するコモン電極であ
る。図8は、特願平08−313966に示されている
サーマルヘッドである。なお、図8(A)は、上面図で
あり、図8(B)は、図8(A)のA−A′における線
視断面図である。この図において、符号602は突起部
603を有する金属製の基板であり、符号608及び符
号611は発熱抵抗体である。
2. Description of the Related Art The basic structure of a conventional thermal head used for a color printer or the like is shown in FIGS. FIG. 7 shows a thermal head disclosed in Japanese Patent Application No. 62-217627. Note that FIG. 7A is a top view,
FIG. 7B is a sectional view taken along line BB ′ of FIG. 7A. In this figure, reference numerals 501a and 501b
Is a ceramic substrate. Reference numeral 517 is a common electrode protrudingly formed on the substrate for the heating resistor. FIG. 8 shows a thermal head disclosed in Japanese Patent Application No. 08-313966. 8A is a top view, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 8A. In this figure, reference numeral 602 denotes a metal substrate having a protrusion 603, and reference numerals 608 and 611 denote heating resistors.

【0003】図9は、特願平11−377307に示さ
れているサーマルヘッドであり、(A)が上面図であ
り、(B)が(A)のC−C′における断面図である。
この図9において、符号701は、単結晶シリコンで形
成された基板である。符号704,705は発熱抵抗体
であり、符号707はこの発熱抵抗体704,705に
対するコモン電極である。符号702はコモン電極70
7に設けられたスルーホールであり、内面に金属導体メ
ッキ703が施されている。図10は、特願2000−
65474に示されるサーマルヘッドの構造を示すもの
であり、(A)は上面図であり、(B)は(A)のD−
D′における線視断面図である。この図10において、
符号853,854,863,864は発熱抵抗体であ
り、符号852は部分グレーズガラスである。
FIG. 9 shows a thermal head disclosed in Japanese Patent Application No. 11-377307. FIG. 9A is a top view, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.
In FIG. 9, reference numeral 701 denotes a substrate formed of single crystal silicon. Reference numerals 704 and 705 denote heating resistors, and reference numeral 707 denotes a common electrode for the heating resistors 704 and 705. Reference numeral 702 denotes the common electrode 70
7, a metal conductor plating 703 is applied to the inner surface. FIG.
FIG. 65A shows the structure of a thermal head shown in FIG. 65474, in which FIG.
It is sectional drawing in the line D '. In FIG.
Reference numerals 853, 854, 863, and 864 denote heating resistors, and reference numeral 852 denotes partial glaze glass.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図7に示すサーマルヘ
ッドの場合、基板501a,bとコモン電極517との
熱膨張係数が異なるため、発熱抵抗体の発生するジュー
ル熱に基づく熱応力によるストレスで、基板501a,
bとコモン電極517との界面において剥離が生じ、長
期間の使用によって性能が劣化する場合がある。また、
図8に示すサーマルヘッドの場合、基板602の一部で
ある突起部603に、サーマルヘッドにおける全ての発
熱抵抗体からコモン電流が流れるため、この電流に基づ
いて基板の抵抗によるジュール熱により基板602が発
熱する。このため、基板602を介した放熱が十分に行
われず、蓄熱された熱により、発熱抵抗体608と発熱
抵抗体611との間で熱干渉が起こり、発熱抵抗体60
8及び611を独立してコントロールすることが難しく
なる。
In the case of the thermal head shown in FIG. 7, since the substrates 501a and 501b and the common electrode 517 have different coefficients of thermal expansion, the thermal head has a stress due to thermal stress based on Joule heat generated by the heating resistor. , The substrate 501a,
Peeling may occur at the interface between b and the common electrode 517, and the performance may be deteriorated by long-term use. Also,
In the case of the thermal head shown in FIG. 8, since a common current flows from all the heating resistors in the thermal head to the projection 603 which is a part of the substrate 602, the substrate 602 is generated by Joule heat due to the resistance of the substrate based on this current. Generates heat. Therefore, heat is not sufficiently dissipated through the substrate 602, and the accumulated heat causes heat interference between the heating resistor 608 and the heating resistor 611, and the heating resistor 60
It becomes difficult to control 8 and 611 independently.

【0005】また、図9に示すサーマルヘッドの場合に
は、、スルーホール702内の金属導体メッキ703に
より発熱抵抗体からの電流が流れることにより、基板が
発熱せず、放熱が行われるため、発熱体相互の熱干渉は
起こらないが、基板にシリコン単結晶を用いるため、ス
ルーホール702の加工が必要になり、製作工程に手間
がかかるという欠点がある。さらに、図10に示すサー
マルヘッドの場合、発熱抵抗体853,854と、発熱
抵抗体863,864とが近接して形成され、これらの
発熱抵抗体が部分グレーズ852上に形成されているた
め、発熱抵抗体の発生するジュール熱が部分グレーズに
蓄熱され、発熱抵抗体間において熱干渉が起こり、各発
熱抵抗体の独立した熱コントロールが行い難くなる。こ
の図10のサーマルヘッドにおいて、熱干渉の問題を避
けるため、2列の発熱抵抗体間の距離を離した場合、印
刷用紙をヘッドに押圧するプラテンローラ(図示なし)
とサーマルヘッドとの接触状態が悪くなり、印字特性が
劣化することになる。そして、接触状態の改善にはプラ
テンローラ径を大きくしたり、プラテンローラが押圧す
る力を大きくする必要があり、印刷装置が大きくなって
しまう。
In the case of the thermal head shown in FIG. 9, since the current flows from the heating resistor due to the metal conductor plating 703 in the through hole 702, the substrate does not generate heat and heat is radiated. Although there is no thermal interference between the heating elements, since a silicon single crystal is used for the substrate, processing of the through-holes 702 is required, and there is a disadvantage that the manufacturing process is troublesome. Further, in the case of the thermal head shown in FIG. 10, the heating resistors 853 and 854 and the heating resistors 863 and 864 are formed close to each other, and these heating resistors are formed on the partial glaze 852. Joule heat generated by the heating resistors is stored in the partial glaze, causing thermal interference between the heating resistors, making it difficult to perform independent thermal control of each heating resistor. In the thermal head of FIG. 10, in order to avoid the problem of thermal interference, a platen roller (not shown) that presses the printing paper against the head when the distance between the two rows of heating resistors is large.
The contact state between the print head and the thermal head is deteriorated, and the printing characteristics are degraded. In order to improve the contact state, it is necessary to increase the diameter of the platen roller or to increase the pressing force of the platen roller, which increases the size of the printing apparatus.

【0006】また、上述してきた図8〜10の従来のサ
ーマルヘッドは、金属の基板面に電気的な絶縁,及び発
熱抵抗体の印刷用紙に対する接触を良くするために、ガ
ラスを材料としたグレーズを形成する構造を取ってい
る。しかしながら、基板材料にステンレスを用いている
ため、製造時の熱処理において、ステンレスと、部分グ
レーズの材料のガラスとの線膨張係数が異なることによ
り、このストレスの集中により部分グレーズに割れが発
生し、このため容易に作成できず、サーマルヘッドの製
造歩留まりを低下させるという問題がある。ここで、上
記熱処理は、ガラスペーストを基板面にスクリーン印刷
し、1000℃の高温により焼成して作成するときの処
理を示している。
The above-described conventional thermal head shown in FIGS. 8 to 10 has a glaze made of glass in order to provide electrical insulation on a metal substrate surface and better contact of a heating resistor with printing paper. The structure which forms is taken. However, since stainless steel is used for the substrate material, in the heat treatment at the time of manufacturing, due to the difference in linear expansion coefficient between stainless steel and the glass of the material of the partial glaze, cracks occur in the partial glaze due to the concentration of this stress, For this reason, it cannot be easily formed, and there is a problem that the production yield of the thermal head is reduced. Here, the above-mentioned heat treatment refers to a process in which a glass paste is screen-printed on a substrate surface and fired at a high temperature of 1000 ° C. to produce the paste.

【0007】本発明は、以上のことに鑑みてなされたも
のであり、その目的は、2列の発熱抵抗体間の熱干渉を
抑制し、かつ、容易に製造が行え、製造時の熱処理にお
いて割れが生じない基板の材料を用い、製品の製造歩留
まりを向上させる構造のサーマルヘッドを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has as its object to suppress thermal interference between two rows of heating resistors, facilitate manufacture, and provide heat treatment during manufacture. It is an object of the present invention to provide a thermal head having a structure that improves the production yield of products by using a substrate material that does not crack.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
は、主走査方向に長尺状の突起部(突起部42)が形成
された基板(41,71)と、前記突起部の一方の側に
主走査方向に配列された複数の第1の発熱抵抗体(発熱
抵抗体14)と、前記突起部の他方の側に主走査方向に
配列された複数の第2の発熱抵抗体(発熱抵抗体24)
と、前記第1の発熱抵抗体と前記基板との間に介挿され
た第1の絶縁体(1次電極側部分グレーズガラス52,
グレーズガラス層62aの発熱抵抗体14側の領域)
と、前記第2の発熱抵抗体と前記基板との間に介挿され
た第2の絶縁体(2次電極側部分グレーズガラス62,
グレーズガラス層62aの発熱抵抗体24側の領域)と
を具備し、前記基板の裏面に前記突起部に沿って溝部
(溝部43)が形成されていることを特徴とする。
A thermal head according to the present invention comprises a substrate (41, 71) on which an elongated projection (projection 42) is formed in the main scanning direction, and one side of the projection. A plurality of first heating resistors (heating resistors 14) arranged in the main scanning direction, and a plurality of second heating resistors (heating resistors) arranged in the main scanning direction on the other side of the protrusion. Body 24)
And a first insulator (primary electrode side partial glaze glass 52, 52) interposed between the first heating resistor and the substrate.
(Area of the glaze glass layer 62a on the side of the heating resistor 14)
And a second insulator (second electrode side partial glaze glass 62, interposed between the second heating resistor and the substrate).
(A region of the glaze glass layer 62a on the heating resistor 24 side), and a groove (groove 43) is formed on the back surface of the substrate along the protrusion.

【0009】本発明のサーマルヘッドは、前記基板が、
前記溝部により第1の発熱抵抗体の領域と第2の発熱抵
抗体の領域に対応して、熱的に分離(電極側基板部41
aと2次電極側基板部41bとに分離)されていること
を特徴とする。本発明のサーマルヘッドは、前記基板
が、前記第1及び第2の絶縁体の熱膨張係数に近い材料
(アルミナ)を用いて形成されていることを特徴とす
る。
[0009] In the thermal head of the present invention, the substrate may be:
The groove portion thermally separates the first heat-generating resistor region from the second heat-generating resistor region (electrode-side substrate portion 41).
a and the secondary electrode side substrate portion 41b). The thermal head according to the present invention is characterized in that the substrate is formed using a material (alumina) having a thermal expansion coefficient close to that of the first and second insulators.

【0010】本発明のサーマルヘッドは、前記基板の裏
面に充填溝(溝部43または充填溝101)が形成さ
れ、この充填溝に第1及び第2の絶縁体と同様の材料の
絶縁体(ガラス100,102)が充填されていること
を特徴とする。本発明のサーマルヘッドは、前記突起部
が、第1及び第2の発熱抵抗体が各々第1の絶縁体,第
2の絶縁体に放熱する熱を吸収し、前記基板に放熱する
ことを特徴とする。本発明のサーマルヘッドは、前記第
1の発熱抵抗体と前記第2の発熱抵抗体とが、主走査方
向に対して、各々1/2ピッチずれて形成されているこ
とを特徴とする。
In the thermal head of the present invention, a filling groove (groove portion 43 or filling groove 101) is formed on the back surface of the substrate, and the filling groove has an insulator (glass) made of the same material as the first and second insulators. 100, 102) are filled. In the thermal head according to the present invention, the protrusion absorbs heat radiated by the first and second heating resistors to the first insulator and the second insulator, respectively, and radiates the heat to the substrate. And The thermal head according to the present invention is characterized in that the first heating resistor and the second heating resistor are formed so as to be shifted from each other by ピ ッ チ pitch in the main scanning direction.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】<第1の実施形態>図1は、本発
明の第1の実施形態によるサーマルヘッドの構成を示す
ものである。なお、図1(A)は上面図であり、中心線
Q−Q’において線対称に構成されている。また、図1
(B)は図1(A)における線D−D’における線視断
面図である。
<First Embodiment> FIG. 1 shows the configuration of a thermal head according to a first embodiment of the present invention. Note that FIG. 1A is a top view and is configured to be line-symmetric with respect to a center line QQ ′. FIG.
(B) is a sectional view taken along line DD ′ in FIG. 1 (A).

【0012】この図において、基板41は、ステンレス
製であり、例えば、厚さTが0.1〜1mmであり、表面
において、主走査方向に長尺状の突起部42が設けられ
ている(突起部42は、基板41と一体成形されてい
る)。また、突起部42の両側に、各々1次電極側部分
グレーズガラス52と2次電極側グレーズガラス62と
が形成されている。ここで、1次電極側部分グレーズ5
2及び2次電極側部分グレーズ52とは、突起部42の
上部の所定の厚さTのグレーズガラス層62bを介して
接続されている。
In FIG. 1, a substrate 41 is made of stainless steel, for example, has a thickness T of 0.1 to 1 mm, and has a long projection 42 on the surface thereof in the main scanning direction. The protrusion 42 is formed integrally with the substrate 41). A primary electrode-side partial glaze glass 52 and a secondary electrode-side glaze glass 62 are formed on both sides of the protrusion 42, respectively. Here, the primary electrode side partial glaze 5
The second and secondary electrode side partial glazes 52 are connected via a glaze glass layer 62 b having a predetermined thickness T above the protrusions 42.

【0013】抵抗体11は、1次電極側部分グレーズガ
ラス52上面に、印字におけるドット密度に対応した幅
にパターニングされ、突起部42近傍で折り返した形状
で形成されている。また、抵抗体11は、一端がコント
ロールIC・19の出力端子に接続され、他端が共通電
極16に接続されている。さらに、抵抗体11は、コン
トロールIC・19に接続されている領域の上面に個別
リード電極17aが形成され、共通電極16に接続され
ている領域の上面に個別リード電極17bが形成されて
おり、また折り返し部分の上面に中間電極15が形成さ
れている。この中間電極15は、抵抗体21の上記折り
返し部分の領域におけるジュール熱の発生を防止するた
めに形成される。
The resistor 11 is patterned on the upper surface of the primary electrode side partial glaze glass 52 to a width corresponding to the dot density in printing, and is formed in a folded shape in the vicinity of the projection 42. The resistor 11 has one end connected to the output terminal of the control IC 19 and the other end connected to the common electrode 16. Further, in the resistor 11, an individual lead electrode 17a is formed on an upper surface of a region connected to the control IC 19, and an individual lead electrode 17b is formed on an upper surface of a region connected to the common electrode 16. An intermediate electrode 15 is formed on the upper surface of the folded portion. The intermediate electrode 15 is formed in order to prevent generation of Joule heat in the region of the folded portion of the resistor 21.

【0014】ここで、抵抗体11の上記一端は、個別リ
ード電極17aとボンディングワイヤ18を介してコン
トロールIC・19の出力端子に接続されている。ま
た、抵抗体11の上記他端は、個別リード電極17bを
介して共通電極16に接続されている。この個別リード
電極17aと中間電極15との間の抵抗体11の領域は
発熱抵抗体13aとなり、同様に、個別リード電極17
bと中間電極15との間の抵抗体11の領域は発熱抵抗
体13bとなる。また、以下の説明において、発熱抵抗
体13aと発熱抵抗体13bとをまとめて1対として、
すなわち、1ドット分として発熱抵抗体14と示すこと
がある。さらに、1次電極側部分グレーズ52の表面に
は、発熱抵抗体14の下部に対応する位置に1次電極側
部分グレーズ突起部52aが形成されている。
Here, the one end of the resistor 11 is connected to the output terminal of the control IC 19 via the individual lead electrode 17a and the bonding wire 18. The other end of the resistor 11 is connected to the common electrode 16 via the individual lead electrode 17b. The area of the resistor 11 between the individual lead electrode 17a and the intermediate electrode 15 becomes the heating resistor 13a.
The area of the resistor 11 between the electrode b and the intermediate electrode 15 becomes the heating resistor 13b. Further, in the following description, the heating resistor 13a and the heating resistor 13b are collectively paired,
That is, the heating resistor 14 may be represented as one dot. Further, on the surface of the primary electrode side partial glaze 52, a primary electrode side partial glaze protrusion 52a is formed at a position corresponding to a lower portion of the heating resistor 14.

【0015】一方、抵抗体21は、2次電極側部分グレ
ーズガラス62上面に、印字におけるドット密度に対応
した幅にパターニングされ、突起部42近傍で折り返し
た形状で形成されている。また、抵抗体21は、一端が
コントロールIC・29の出力端子に接続され、他端が
共通電極26に接続されている。さらに、抵抗体21
は、コントロールIC・29に接続されている領域の上
面に個別リード電極27aが形成され、共通電極26に
接続されている領域の上面に個別リード電極27bが形
成されており、また折り返し部分の上面に中間電極25
が形成されている。この中間電極25は、抵抗体21の
上記折り返し部分の領域におけるジュール熱の発生を防
止するために形成される。
On the other hand, the resistor 21 is patterned on the upper surface of the secondary electrode side partial glaze glass 62 to have a width corresponding to the dot density in printing, and is formed in a folded shape in the vicinity of the projection 42. The resistor 21 has one end connected to the output terminal of the control IC 29 and the other end connected to the common electrode 26. Further, the resistor 21
The individual lead electrode 27a is formed on the upper surface of the region connected to the control IC 29, the individual lead electrode 27b is formed on the upper surface of the region connected to the common electrode 26, and the upper surface of the folded portion is formed. The intermediate electrode 25
Are formed. The intermediate electrode 25 is formed in order to prevent generation of Joule heat in the region of the folded portion of the resistor 21.

【0016】ここで、抵抗体21の上記一端は、個別リ
ード電極27aとボンディングワイヤ28を介してコン
トロールIC・29の出力端子に接続されている。ま
た、抵抗体21の上記他端は、個別リード電極27bを
介して共通電極28に接続されている。この個別リード
電極27aと中間電極15との間の抵抗体21の領域は
発熱抵抗体23aとなり、同様に、個別リード電極27
bと中間電極25との間の抵抗体21の領域は発熱抵抗
体23bとなる。また、以下の説明において、発熱抵抗
体23aと発熱抵抗体23bとをまとめて1対として、
すなわち、1ドット分として発熱抵抗体24と示すこと
がある。さらに、2次電極側部分グレーズ62の表面に
は、発熱抵抗体24の下部に対応する位置に2次電極側
部分グレーズ突起部62aが形成されている。
Here, the one end of the resistor 21 is connected to an output terminal of the control IC 29 via an individual lead electrode 27a and a bonding wire 28. The other end of the resistor 21 is connected to the common electrode 28 via the individual lead electrode 27b. The area of the resistor 21 between the individual lead electrode 27a and the intermediate electrode 15 becomes the heating resistor 23a.
The area of the resistor 21 between the electrode b and the intermediate electrode 25 becomes the heating resistor 23b. In the following description, the heating resistor 23a and the heating resistor 23b are collectively paired,
That is, the heating resistor 24 may be represented as one dot. Further, on the surface of the secondary electrode side partial glaze 62, a secondary electrode side partial glaze protrusion 62a is formed at a position corresponding to a lower portion of the heating resistor 24.

【0017】上述した抵抗体11(又は21)の折り返
しを有する構成により、抵抗体11の一端及び他端の2
つの電極を、同一方向(サーマルヘッドの外部方向、す
なわちコントロールICの方向)に引き出すことがで
き、同一ドットに対して、各々2つの発熱抵抗体を対応
させることが可能となっている。また、基板41の裏面
には、突起部42に沿って、V字状の溝部43が、例え
ば深さHが0.05〜0.8mm及び幅0.05〜1mmの範
囲の寸法で形成され、かつ図示しない放熱フィンが設け
られている。この溝部43は、エッチングやレーザ加工
などの手法により形成される。ここで、溝部43の開口
部の幅Wは、溝部43の深さHに対応して、適時対応し
た数値が選択される。
With the above-described configuration having the resistor 11 (or 21) folded back, one end and the other end of the resistor 11 are connected.
One electrode can be drawn out in the same direction (outside of the thermal head, that is, in the direction of the control IC), and two heating resistors can be associated with the same dot. On the back surface of the substrate 41, a V-shaped groove 43 is formed along the projection 42, for example, with a depth H of 0.05 to 0.8 mm and a width of 0.05 to 1 mm. And radiating fins (not shown) are provided. The groove 43 is formed by a technique such as etching or laser processing. Here, as the width W of the opening of the groove 43, a numerical value corresponding to the depth H of the groove 43 is selected as appropriate.

【0018】上述した構成により、コントロールIC・
19(またはコントロールIC・29)に内蔵されたト
ランジスタのオン/オフ動作により、発熱抵抗体14
(または発熱抵抗体24)の発熱するジュール熱が制御
され、カラーインクリボンのインクを昇華するなどし
て、印刷用紙に対して印字動作が行われる。コントロー
ルIC・19及び29は、それぞれ発熱抵抗体14及び2
4の本数に対応した数で設けられており、図示しない電
源から供給される電力により、やはり図示しないプリン
タの制御装置からのデータに基づき、各々発熱抵抗体1
4,24の駆動を行う。そして、この各々の発熱抵抗体
14及び24の発生するジュール熱のうち、1次電極側
部分グレーズガラス52へ伝導される熱、及び2次電極
側部分グレーズガラス62へ伝導される熱が、基板41
を介して、図示しない放熱フィンにより大気中に放射さ
れ、1次電極側部分グレーズガラス52及び2次電極側
部分グレーズガラス62、すなわち発熱抵抗体14,2
4が冷却される。
With the above configuration, the control IC
19 (or the control IC 29), the on / off operation of the transistor incorporated therein causes the heating resistor 14
The Joule heat generated by the heating resistor (or the heating resistor 24) is controlled, and a printing operation is performed on the printing paper by sublimating the ink on the color ink ribbon. The control ICs 19 and 29 are respectively composed of the heating resistors 14 and 2
The heating resistors 1 are provided in a number corresponding to the number of the heating resistors 1, respectively, based on data supplied from a power supply (not shown) based on data from a control device of a printer (not shown).
4, 24 are driven. Then, of the Joule heat generated by each of the heat generating resistors 14 and 24, the heat conducted to the primary electrode side partial glaze glass 52 and the heat conducted to the secondary electrode side partial glaze glass 62 41
And is radiated into the atmosphere by radiation fins (not shown) through the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62, that is, the heating resistors 14 and 2.
4 is cooled.

【0019】また、突起部42は、1次電極側部分グレ
ーズガラス52と2次電極側部分グレーズガラス52と
の間において、熱に対するバリヤとして働き、1次電極
側グレーズガラス52へ伝導される熱と、及び2次電極
側グレーズガラス62へ伝導される熱との、相互の熱的
な干渉を防止している。そして、溝部43は、基板41
を熱的に2つの部分、すなわち1次電極側基板部41a
と2次電極側基板部41bとに分離している。溝部43
の上端における基板の厚さJにより分離領域間の熱抵抗
が変化するため、この厚さJを熱干渉しない熱抵抗の厚
さとすることにより、相互の熱の流入及び流出を最小限
に抑えることができ、上述したように2つの部分に分離
することが可能である。
The protruding portion 42 acts as a barrier to heat between the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 52, and the heat conducted to the primary electrode side glaze glass 52. And the heat conducted to the secondary electrode side glaze glass 62 prevents mutual thermal interference. The groove 43 is formed on the substrate 41.
Is thermally divided into two parts, that is, a primary electrode side substrate part 41a.
And the secondary electrode side substrate portion 41b. Groove 43
Since the thermal resistance between the separation regions changes depending on the thickness J of the substrate at the upper end of the substrate, the thickness J is set to the thickness of the thermal resistance that does not cause thermal interference, thereby minimizing mutual heat inflow and outflow. And can be separated into two parts as described above.

【0020】また、発熱抵抗体14と突起部42の端部
との距離(または発熱抵抗体24と突起部42の端部と
の距離)Lと、グレーズガラス層62bの厚さPとの寸
法により、発熱抵抗体14と突起部42の端部との熱抵
抗(または発熱抵抗体24と突起部42の端部との熱抵
抗)が変化する。したがって、高速印字や高階調度の印
字の場合などの、早い熱応答、すなわち放熱特性を向上
させるため、距離L及び厚さPの寸法を短く調整する必
要がある。しかしながら、グレーズガラス層62b,1
次電極側部分グレーズガラス52及び2次電極側部分グ
レーズガラス62は、抵抗体11,21と基板41(突
起部42を含めて)との電気的絶縁を行う絶縁膜である
ので、厚さTは電気的絶縁を満足する厚さが必要であ
る。通常の距離Lの寸法は、上述した基板41の場合、
数μm〜数mmの範囲とされる。
The distance L between the heating resistor 14 and the end of the projection 42 (or the distance between the heating resistor 24 and the end of the projection 42) L and the thickness P of the glaze glass layer 62b. Accordingly, the thermal resistance between the heating resistor 14 and the end of the projection 42 (or the thermal resistance between the heating resistor 24 and the end of the projection 42) changes. Therefore, the dimensions of the distance L and the thickness P need to be adjusted to be short in order to improve the rapid thermal response, that is, the heat radiation characteristic in the case of high-speed printing or high-gradation printing. However, the glaze glass layer 62b, 1
The secondary electrode-side partial glaze glass 52 and the secondary electrode-side partial glaze glass 62 are insulating films that electrically insulate the resistors 11 and 21 from the substrate 41 (including the protrusions 42), and thus have a thickness T. Must have a thickness that satisfies electrical insulation. The dimension of the normal distance L is, in the case of the substrate 41 described above,
The range is from several μm to several mm.

【0021】上述した本発明の第1の実施形態によるサ
ーマルヘッドは、上述した溝部43により、1次電極側
グレーズガラス52からの放熱により電極側基板部41
aに蓄積される熱と、2次電極側グレーズガラス62か
らの放熱により2次電極側基板部41bに蓄積される熱
との相互の干渉を防止することができ、1次側電極基板
41aの発熱抵抗体14と2次側電極基板41bとの独
立した熱制御を行うことが可能となる。また、本発明の
第1の実施形態によるサーマルヘッドには、主走査方向
に配置される発熱抵抗体が2列あるため、異なる2ライ
ン同時に印字処理を行うことができ、印字速度がシング
ルラインのサーマルヘッドに比較して、印字速度を向上
させ、印刷用紙1枚分の印刷時間を短縮することができ
る効果がある。
In the above-described thermal head according to the first embodiment of the present invention, the electrode-side substrate portion 41 is radiated from the primary-electrode-side glaze glass 52 by the above-described groove portion 43.
a and the heat accumulated in the secondary-electrode-side substrate portion 41b due to the heat radiation from the secondary-electrode-side glaze glass 62 can prevent mutual interference. Independent heat control of the heating resistor 14 and the secondary electrode substrate 41b can be performed. Further, the thermal head according to the first embodiment of the present invention has two rows of heating resistors arranged in the main scanning direction, so that two different lines can be simultaneously printed, and the printing speed is a single line. As compared with the thermal head, there is an effect that the printing speed can be improved and the printing time for one printing sheet can be reduced.

【0022】さらに、本発明の第1の実施形態によるサ
ーマルヘッドは、発熱抵抗体14の下部に1次電極側部
分グレーズ突起部52aを、かつ、発熱抵抗体24の下
部に2次電極側部分グレーズ突起部62aを設けたの
で、各々の発熱抵抗体14,24が上に突出することと
なり、印刷用紙に効率的に発熱抵抗体14,24の発生
するジュール熱を伝えることができ、高いジュール熱を
発生させずに印字が行えるため、1次電極側グレーズガ
ラス52及び2次電極側グレーズガラス62に伝達され
る熱量も減少させることができ、放熱特性を向上させる
ことが可能である。加えて、本発明の第1の実施形態に
よるサーマルヘッドは、1次電極側グレーズガラス52
及び2次電極側グレーズガラス62の間に突起部42を
形成し、この突起部62と抵抗体11,22との電気的
な絶縁を行うため、グレーズガラス層62bを突起部4
2面に形成しており、グレーズガラス層62bが、1次
電極側グレーズガラス52及び2次電極側グレーズガラ
ス62の厚さに比較して薄いため、グレーズガラス層6
2bを伝導して伝わる熱量よりも、突起部42に吸収さ
れる熱量の方が大きく、発熱抵抗体14と発熱抵抗体2
4との間の熱干渉が抑制される効果がある。
Further, in the thermal head according to the first embodiment of the present invention, the primary electrode side partial glaze projection 52a is provided below the heating resistor 14, and the secondary electrode side portion is provided below the heating resistor 24. Since the glaze protrusion 62a is provided, each of the heat generating resistors 14, 24 protrudes upward, so that the Joule heat generated by the heat generating resistors 14, 24 can be efficiently transmitted to the printing paper, and a high joule heat can be obtained. Since printing can be performed without generating heat, the amount of heat transmitted to the primary electrode-side glaze glass 52 and the secondary electrode-side glaze glass 62 can also be reduced, and heat radiation characteristics can be improved. In addition, the thermal head according to the first embodiment of the present invention includes the primary electrode side glaze glass 52.
A projection 42 is formed between the glaze glass 62 and the secondary electrode side, and in order to electrically insulate the projection 62 and the resistors 11 and 22, the glaze glass layer 62 b is
The glaze glass layer 62b is formed on two surfaces, and the glaze glass layer 62b is thinner than the primary electrode side glaze glass 52 and the secondary electrode side glaze glass 62.
The amount of heat absorbed by the protrusions 42 is larger than the amount of heat transmitted through the conductive member 2b, and the heating resistor 14 and the heating resistor 2
4 is suppressed.

【0023】<第2の実施形態>図2は、本発明の第2
の実施形態によるドットシフトタイプのサーマルヘッド
の構成を示すものである。なお、図2(A)は上面図で
あり、中心線Q−Q’において線対称に構成されてい
る。また、図2(B)は図2(A)における線E−E’
における線視断面図である。この第2のサーマルヘッド
の構成は、第1の実施形態と同様であり、同様の構成要
素に対しては同一の符号を付して、説明を省略する。こ
の第2の実施形態のサーマルヘッドが第1の実施形態の
サーマルヘッドと異なる点は、発熱抵抗体14と発熱抵
抗体24とが主走査方向において各々1/2ピッチずら
して形成されていることである。
<Second Embodiment> FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of a dot shift type thermal head according to the embodiment. Note that FIG. 2A is a top view and is configured to be line-symmetric with respect to a center line QQ ′. FIG. 2B is a line EE ′ in FIG.
FIG. The configuration of the second thermal head is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The difference between the thermal head of the second embodiment and the thermal head of the first embodiment is that the heating resistors 14 and 24 are formed with a shift of 1/2 pitch in the main scanning direction. It is.

【0024】したがって、第2の実施形態によるサーマ
ルヘッドは、第1のサーマルヘッドと同様の効果を得る
ことができる。ただ、第1の実施形態において印字速度
を向上させるという効果に対して、第2の実施形態のサ
ーマルヘッドは、1/2ピッチずつ、主走査方向に位置
のずれた発熱抵抗体14と発熱抵抗体24とにより、同
一ラインに対して印字処理を行うことで、発熱抵抗体の
ピッチを1/2にして作成する微細プロセスを用いずと
も、容易にかつ安価に2倍の印字密度を得ることができ
るという効果がある。
Therefore, the thermal head according to the second embodiment can obtain the same effect as the first thermal head. However, in contrast to the effect of improving the printing speed in the first embodiment, the thermal head of the second embodiment uses the heating resistor 14 and the heating resistor 14 that are displaced in the main scanning direction by ず つ pitch at a time. By performing printing processing on the same line with the body 24, it is possible to easily and inexpensively obtain twice the printing density without using a fine process of reducing the pitch of the heating resistors by half. There is an effect that can be.

【0025】<第3の実施形態>図3は、本発明の第3
の実施形態によるフルカラー直接感熱紙用に最適なタイ
プのサーマルヘッドの構成を示すものである。なお、図
3(A)は上面図であり、中心線Q−Q’において線対
称に構成されている。また、図3(B)は図3(A)に
おける線F−F’における線視断面図である。この第3
のサーマルヘッドの構成は、第1の実施形態と同様であ
り、同様の構成要素に対しては同一の符号を付して、説
明を省略する。第3の実施形態のサーマルヘッドが第1
の実施形態のサーマルヘッドと異なる点は、2次電極側
基板部41aの発熱抵抗体24がプレヒート用の発熱抵
抗体として形成されている点である。
<Third Embodiment> FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
1 shows a configuration of a type of thermal head most suitable for full-color direct thermal paper according to the embodiment. Note that FIG. 3A is a top view and is configured to be line-symmetric with respect to a center line QQ ′. FIG. 3B is a sectional view taken along line FF ′ in FIG. 3A. This third
The configuration of the thermal head is the same as that of the first embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The thermal head of the third embodiment is
The difference from the thermal head of the embodiment is that the heating resistor 24 of the secondary electrode side substrate portion 41a is formed as a heating resistor for preheating.

【0026】このため、コントロールIC・29が存在
せず、代わりに一括電極29が設けられて、個別リード
電極27aが接続されている。そして、この一括電極2
9を介して、発熱抵抗体24に電流を流してジュール熱
を発生させ、このジュール熱によりインクリボンや感熱
紙のプレヒートを行う。すなわち、このジュール熱の発
熱量は、Y(イエロー),M(マジェンダ)及びC(シ
アン)の各色に対応する昇華染料の熱転写や感熱発色が
開始される境界、すなわちしきい値の熱量よりわずかに
低く設定されている。したがって、このプレヒートの処
理においては、印刷用紙に印字、または感熱紙が発色す
ることは無い。このとき、印刷用紙は、図示しない紙送
り装置により、発熱抵抗体24から発熱抵抗体14へ向
かって搬送されている。
Therefore, the control IC 29 does not exist, but the collective electrode 29 is provided instead, and the individual lead electrode 27a is connected. Then, this collective electrode 2
An electric current is caused to flow through the heating resistor 24 via the heat generating element 9 to generate Joule heat, and the Joule heat preheats the ink ribbon and the thermal paper. That is, the heat value of the Joule heat is slightly smaller than the boundary at which the thermal transfer and the heat-sensitive coloring of the sublimation dyes corresponding to the respective colors of Y (yellow), M (magenta) and C (cyan) are started, that is, the threshold value. Set to low. Therefore, in this preheating process, there is no printing on the printing paper or coloring of the thermal paper. At this time, the printing paper is conveyed from the heating resistor 24 to the heating resistor 14 by a paper feeding device (not shown).

【0027】そして、インクリボン及び印刷用紙,また
は感熱紙の発熱抵抗体24によりプレヒートされた場所
が、発熱抵抗体14の位置に搬送され、発熱抵抗体14
は、図示しない制御装置から供給されるデータ(階調度
を示すデータ)に基づき、コントロールIC・19内の
トランジスタのオン/オフにより流れる電流に応じた発
熱を行い、発生されたジュール熱の熱量を上記プレヒー
トされた場所に供給する。これにより、この発熱抵抗体
14から供給される熱量(階調度に対応した熱量)と、
前記プレヒートによる熱量との和の熱量により、インク
リボンの昇華染料の熱転写や感熱発色が起こり、印刷用
紙に対して所定の階調度による印刷が行われる。
Then, the place preheated by the heating resistor 24 of the ink ribbon and printing paper or thermal paper is transported to the position of the heating resistor 14 and
Generates heat in accordance with the current flowing when the transistors in the control IC 19 are turned on / off based on data (data indicating the gradation) supplied from a control device (not shown), and reduces the amount of generated Joule heat. Supply to the preheated place. Thereby, the amount of heat supplied from the heating resistor 14 (the amount of heat corresponding to the gradient) and
Due to the sum of the amount of heat generated by the preheating and the heat transfer of the sublimation dye of the ink ribbon or the heat-sensitive coloring, printing is performed on the printing paper at a predetermined gradation.

【0028】上述したように、第3の実施形態によるサ
ーマルヘッドは、第1のサーマルヘッドと同様の構成の
ため、同様の効果を得ることができる。ただ、第1の実
施形態において2ライン同時に印字させて印字速度を向
上させるという効果に対して、第2の実施形態のサーマ
ルヘッドは、2ラインの発熱抵抗体をプレヒート用と印
刷用とに機能を分けて使用しているので、プレヒートと
印刷との処理を同時に行うことができ、従来の1ライン
の発熱抵抗体しか有していないサーマルヘッドが、プレ
ヒートと印刷とを同一の発熱抵抗体で時間を分けて行う
のに対し、印刷時間を大幅に短縮することが可能とな
る。また、第2の実施形態のサーマルヘッドは、発熱抵
抗体をプレヒート用と、印刷用とに機能を分けて構成し
ているので、1ラインを、1つの発熱抵抗体における1
回の発熱により印刷処理を行う場合に比較して、各発熱
抵抗体が機能に応じた発熱を行わせるため、各々の発熱
抵抗体に流す電流を削減することができ、発熱抵抗体
(14,24)に短時間に大電流を流す必要がなくな
り、図5に示す従来例のように基板とコモン電極との熱
膨張係数の違いにより発生する熱応力に基づくストレス
を削減することができ、サーマルヘッドの発熱特性の劣
化を防止する効果がある。
As described above, the thermal head according to the third embodiment has the same configuration as that of the first thermal head, so that the same effects can be obtained. However, in contrast to the effect of improving the printing speed by simultaneously printing two lines in the first embodiment, the thermal head of the second embodiment has a two-line heating resistor functioning both for preheating and for printing. Since the preheating and printing processes can be performed simultaneously, the conventional thermal head, which has only one line of heating resistor, uses the same heating resistor for preheating and printing. The printing time can be greatly shortened, while the printing is performed separately. In the thermal head according to the second embodiment, the heating resistors are divided into functions for preheating and for printing. Therefore, one line corresponds to one heating resistor in one heating resistor.
Since each heating resistor generates heat according to its function as compared with the case where the printing process is performed by heat generation each time, the current flowing through each heating resistor can be reduced, and the heating resistors (14, 24), it is not necessary to supply a large current in a short time, and the stress based on the thermal stress generated due to the difference in the thermal expansion coefficient between the substrate and the common electrode as in the conventional example shown in FIG. 5 can be reduced. This has the effect of preventing the heat generation characteristics of the head from deteriorating.

【0029】<第4の実施形態>第4の実施形態は、第
1,第2及び第3の実施形態における基板41の裏面に
充填溝を形成し、1次電極側部分グレーズガラス52,
2次電極側部分グレーズガラス62と同様な材質のガラ
スを充填させるというものである。すなわち、サーマル
ヘッドの製造において、基板41の表面にスクリーン印
刷でグレーズガラスの材料のガラスペーストを塗布する
とともに、基板41の裏面に形成された充填溝に上記ガ
ラスペーストを充填させ、焼成して、1次電極側部分グ
レーズガラス52及び2次電極側部分グレーズガラス6
2を形成する。
<Fourth Embodiment> In a fourth embodiment, a filling groove is formed on the back surface of the substrate 41 in the first, second, and third embodiments, and the primary electrode side partial glaze glass 52,
Glass of the same material as the secondary electrode side partial glaze glass 62 is filled. That is, in the production of the thermal head, a glass paste of a glaze glass material is applied to the surface of the substrate 41 by screen printing, and the glass paste is filled in a filling groove formed on the back surface of the substrate 41, and baked. Primary electrode side partial glaze glass 52 and secondary electrode side partial glaze glass 6
Form 2

【0030】これにより、グレーズガラスと基板41と
の線膨張係数の違いで発生する熱応力による基板41の
反りを、基板表面の1次電極側部分グレーズガラス5
2,2次電極側部分グレーズガラス62と、裏面の充填
溝のガラスとで打ち消し合い、基板41の反りを削減さ
せ、ストレスによる1次電極側部分グレーズガラス52
及び2次電極側部分グレーズガラス62の基板41から
の剥がれを減少させる。図4の構成においては、溝部4
3を上記充填溝として用いて、溝部43の内部にガラス
100が充填されている。
As a result, the warpage of the substrate 41 due to the thermal stress generated due to the difference in the linear expansion coefficient between the glaze glass and the substrate 41 reduces the primary electrode side partial glaze glass 5 on the substrate surface.
2. The secondary electrode side partial glaze glass 62 and the glass of the filling groove on the back face cancel each other to reduce the warpage of the substrate 41, and the primary electrode side partial glaze glass 52 due to stress.
Further, the peeling of the secondary electrode side partial glaze glass 62 from the substrate 41 is reduced. In the configuration of FIG.
3 is used as the filling groove, and the inside of the groove portion 43 is filled with glass 100.

【0031】また、図5の構成においては、溝部43以
外に、1次電極側部分グレーズガラス52及び2次電極
側部分グレーズガラス62の形成される近傍に、充填溝
101を形成して、この充填溝101内部にガラス10
2を充填させる。この充填溝101は、エッチング及び
レーザ加工により形成される。図4及び図5に示したよ
うに、熱膨張係数の違いによる上記反りを、効果的に防
止するためには、1次電極側部分グレーズガラス52及
び2次電極側部分グレーズガラス62の形成される近傍
に、充填溝を形成する必要がある。また、充填溝に充填
するガラスの開口部に対する面は、放熱フィンの取り付
け等を考慮して、裏面に対して基板の内側することが必
要のため、この充填溝には裏面から突出するガラスペー
ストの量を充填させてはならない。
In the configuration of FIG. 5, a filling groove 101 is formed near the formation of the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62 in addition to the groove 43. Glass 10 inside filling groove 101
2 is filled. The filling groove 101 is formed by etching and laser processing. As shown in FIGS. 4 and 5, in order to effectively prevent the warpage due to the difference in thermal expansion coefficient, the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62 are formed. It is necessary to form a filling groove in the vicinity. In addition, since the surface of the glass filled in the filling groove with respect to the opening portion needs to be inside the substrate with respect to the back surface in consideration of attachment of a radiation fin, etc. Should not be filled.

【0032】上述したように、第4の実施形態は、図4
及び図5の構成を第1〜第3の実施形態に用いることに
より、各実施形態の各々の効果に加え、基板41の裏面
に充填溝を形成し、表面に塗布されるガラスペースト
を、この充填溝に充填させて、部分グレーズガラスの焼
成による形成を行うため、熱応力を打ち消し合い、基板
41の熱応力による反りを減少し、反りによるストレス
での基板41からの各グレーズガラスの剥がれを防止さ
せ、サーマルヘッドの製造歩留まりを向上させることが
できる。
As described above, the fourth embodiment is different from the one shown in FIG.
By using the configuration of FIG. 5 in the first to third embodiments, in addition to the effects of each embodiment, a filling groove is formed on the back surface of the substrate 41, and the glass paste applied to the surface is By filling the filling grooves and forming the partial glaze glass by firing, the thermal stresses are canceled out, the warpage due to the thermal stress of the substrate 41 is reduced, and the peeling of each glaze glass from the substrate 41 due to the stress due to the warpage is prevented. This can improve the production yield of the thermal head.

【0033】<第5の実施形態>第5の実施形態は、第
1〜第3の実施形態の基板41を、例えばアルミナ基板
71に変更し、部分グレーズガラスの焼成時におけるサ
ーマルヘッドの基板の反りを減少させ、1次電極側部分
グレーズガラス52及び2次電極側部分グレーズガラス
62のサーマルヘッドのアルミナ基板71からの剥がれ
を防止する。すなわち、1次電極側部分グレーズガラス
52及び2次電極側部分グレーズガラス62の部分グレ
ーズガラスと熱膨張係数の近い材料の基板、すなわちア
ルミナ基板71を用いることにより、熱応力の発生自体
を防止し、基板の反りを大幅に減少させる。
<Fifth Embodiment> In the fifth embodiment, the substrate 41 of the first to third embodiments is changed to, for example, an alumina substrate 71, and the substrate of the thermal head during firing of the partial glaze glass is changed. The warpage is reduced, and peeling of the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62 from the alumina substrate 71 of the thermal head is prevented. That is, by using a substrate made of a material having a thermal expansion coefficient close to that of the partial glaze glass of the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62, that is, an alumina substrate 71, generation of thermal stress itself is prevented. And significantly reduce the warpage of the substrate.

【0034】アルミナ基板71の製造は、例えば、以下
に示すプロセスにより行われる。 アルミナ基板71用のグリーンシートを、サーマル
ヘッドの基板に対応した大きさに作成する。 ヘラ,ローラ及び専用治具などにより、上記グリー
ンシートに突起部42(微細突起)及び溝部43(微細
加工溝)を形成する。 上記微細加工を行ったグリーンシートを、アルミナ
の焼成温度で加熱し、アルミナ基板71を焼成する。 1次電極側部分グレーズガラス52及び2次電極側
部分グレーズガラス62を形成するため、突起部42に
おいて、上記部分グレーズガラスの材料のガラスペース
トをスクリーン印刷する。 グレーズガラスの焼成温度により、1次電極側部分
グレーズガラス52及び2次電極側部分グレーズガラス
62を形成する。 その後、発熱抵抗体14及び発熱抵抗体24の形成
を行う。 このように、アルミナ基板71は、微細突起の構成が容
易であり、かつ、グレーズガラスと同様の熱膨張係数を
有し、熱歪みが小さく、グレーズガラスとの焼成一体化
が可能であり、表面における部分グレーズガラスの剥が
れを防止することができる。
The manufacture of the alumina substrate 71 is performed, for example, by the following process. A green sheet for the alumina substrate 71 is formed in a size corresponding to the substrate of the thermal head. The protrusions 42 (fine protrusions) and the grooves 43 (fine processing grooves) are formed on the green sheet using a spatula, rollers, dedicated jigs, and the like. The green sheet subjected to the fine processing is heated at the firing temperature of alumina, and the alumina substrate 71 is fired. In order to form the primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62, a glass paste of the above-mentioned partial glaze glass material is screen-printed on the protrusion 42. The primary electrode side partial glaze glass 52 and the secondary electrode side partial glaze glass 62 are formed according to the firing temperature of the glaze glass. After that, the heating resistors 14 and 24 are formed. As described above, the alumina substrate 71 has a structure in which fine projections are easily formed, has a coefficient of thermal expansion similar to that of glaze glass, has low thermal distortion, can be integrated by firing with glaze glass, and has a surface Can be prevented from being peeled off.

【0035】上述したように、第5の実施形態は、第1
〜第3の実施形態によるサーマルヘッドの基板にアルミ
ナ基板71を用いることにより、各実施形態の各々の効
果に加え、アルミナと部分グレーズガラスの材料との線
膨張係数が近いため、部分グレーズガラスの焼成による
形成が行われるとき、熱応力自体を発生し難くして、サ
ーマルヘッドの反りを減少し、反りによるストレスでの
サーマルヘッドの基板からの各グレーズガラスの剥がれ
を防止させ、サーマルヘッドの製造歩留まりを向上させ
ることができる。
As described above, the fifth embodiment is similar to the first embodiment.
-By using the alumina substrate 71 as the substrate of the thermal head according to the third embodiment, in addition to the effects of each embodiment, since the linear expansion coefficient between alumina and the material of the partial glaze glass is close, When forming by baking, it is difficult to generate thermal stress itself, reducing the warpage of the thermal head, preventing the peeling of each glaze glass from the substrate of the thermal head due to the stress due to the warping, and manufacturing the thermal head The yield can be improved.

【0036】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、この発明には、上述した実施形態の
みならず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計,変
更等も勿論含まれる。例えば、第1〜第3の実施形態に
おいて、抵抗体11及び抵抗体21の折り返し部分が、
図6(a)に示すようにコの字上であり、この折り返し
部分に中間電極15(または25)が形成されていた
が、この中間電極15を設けず、この折り返し部分の領
域を発熱抵抗体14(または24)とする構造でも良
い。
The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention includes not only the above-described embodiments but also designs and modifications that do not depart from the gist of the present invention. included. For example, in the first to third embodiments, the folded portions of the resistor 11 and the resistor 21 are:
As shown in FIG. 6 (a), the intermediate electrode 15 (or 25) is formed on the folded portion, but the intermediate electrode 15 is not provided. The structure may be the body 14 (or 24).

【0037】また、図6(a)の折り返し部分を図6
(b)のような屈曲した形状で形成しても良い。すなわ
ち、発熱を行う折り返し部分の領域内において、電流が
流れ発熱する経路を屈曲状として、発熱部分の密度を高
くし、熱の供給を均一化することにより、より精度の高
い階調度を実現することが可能となる。したがって、発
熱が必要とされる所定の領域内において、単一の発熱抵
抗体をできるだけ細く構成し、これを屈曲させて発熱領
域内の発熱分布を均一にする必要がある。
FIG. 6A shows the folded portion in FIG.
It may be formed in a bent shape as shown in FIG. In other words, in the area of the folded portion where heat is generated, a path through which current flows and generates heat is bent to increase the density of the heat generating portion and make heat supply uniform, thereby realizing a more accurate gradation. It becomes possible. Therefore, it is necessary to make a single heating resistor as thin as possible in a predetermined area where heat generation is required, and to bend it to make the heat distribution in the heat generation area uniform.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明のサーマルヘッドによれば、溝部
により、第1の絶縁体からの放熱により、第1の発熱抵
抗体側の基板部に蓄積される熱と、第2の絶縁体からの
放熱により、第2の発熱抵抗体側の電極側基板部に蓄積
される熱との相互の干渉を防止することができ、第1の
発熱抵抗体と第2の発熱抵抗体との独立した熱制御を行
うことが可能となる。また、本発明のサーマルヘッドに
よれば、第1の発熱抵抗体の下部に第1の絶縁体を、か
つ、第2の発熱抵抗体の下部に第2の絶縁体を設けたの
で、各々第1,第2の発熱抵抗体が上に突出することと
なり、印刷用紙に効率的に第1及び第2の発熱抵抗体の
発生するジュール熱を伝えることができ、高いジュール
熱を発生させずに印字が行えるため、第1の絶縁体及び
第2の絶縁体に伝達される熱量も減少させることがで
き、放熱特性を向上させることが可能である。あらに、
本発明のサーマルヘッドによれば、第1の絶縁体及び第
2の絶縁体の間に突起部を形成し、この突起部と抵抗体
との電気的な絶縁を行うため、グレーズガラス層を突起
面に形成しており、グレーズガラス層が、第1の絶縁体
及び第2の絶縁体の厚さに比較して薄いため、グレーズ
ガラス層を伝導して伝わる熱量よりも、突起部に吸収さ
れる熱量の方が大きく、第1の発熱抵抗体と第2の発熱
抵抗体との間の熱干渉が抑制される効果がある。
According to the thermal head of the present invention, the heat stored in the substrate on the first heating resistor side by the heat dissipation from the first insulator and the heat generated from the second insulator by the groove are increased. The heat radiation can prevent mutual interference with heat accumulated in the electrode-side substrate portion on the second heating resistor side, and independent heat control of the first heating resistor and the second heating resistor can be achieved. Can be performed. According to the thermal head of the present invention, the first insulator is provided below the first heating resistor, and the second insulator is provided below the second heating resistor. The first and second heating resistors protrude upward, so that the Joule heat generated by the first and second heating resistors can be efficiently transmitted to the printing paper without generating high Joule heat. Since printing can be performed, the amount of heat transmitted to the first insulator and the second insulator can also be reduced, and heat radiation characteristics can be improved. Oh,
According to the thermal head of the present invention, a projection is formed between the first insulator and the second insulator, and the glaze glass layer is projected to electrically insulate the projection from the resistor. Since the glaze glass layer is thinner than the thicknesses of the first insulator and the second insulator, the glaze glass layer is absorbed by the protrusions rather than the heat transmitted through the glaze glass layer. The amount of heat generated is larger, and there is an effect that thermal interference between the first heating resistor and the second heating resistor is suppressed.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構造を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構造を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構造を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構造を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a structure of a thermal head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第4の実施形態によるサーマルヘッ
ドの構造を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a structure of a thermal head according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】 本発明における発熱抵抗体の形状を示す概念
図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing the shape of a heating resistor according to the present invention.

【図7】 従来例によるサーマルヘッドの構造を示す
概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a conventional example.

【図8】 従来例によるサーマルヘッドの構造を示す
概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a conventional example.

【図9】 従来例によるサーマルヘッドの構造を示す
概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a conventional example.

【図10】 従来例によるサーマルヘッドの構造を示
す概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram showing a structure of a thermal head according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21 抵抗体 14,24,13a,13b,23a,23b 発熱抵
抗体 15 中間電極 17a,17b,27a,27b 個別リード電極 18,28 ボンディングワイヤ 19,29 コントロールIC 41 基板 41a 1次電極側基板部41a 41b 2次電極側基板部41b 42 突起部 43 溝部 52 1次電極側部分グレーズガラス 52a 1次電極側部分グレーズ突起 62 2次電極側部分グレーズガラス 62a 2次電極側部分グレーズ突起 62b グレーズガラス層 71 アルミナ基板 100,102 ガラス 101 充填溝
11, 21 Resistor 14, 24, 13a, 13b, 23a, 23b Heating resistor 15 Intermediate electrode 17a, 17b, 27a, 27b Individual lead electrode 18, 28 Bonding wire 19, 29 Control IC 41 Substrate 41a Primary electrode side substrate Part 41a 41b Secondary electrode side substrate part 41b 42 Projection part 43 Groove part 52 Primary electrode side partial glaze glass 52a Primary electrode side partial glaze projection 62 Secondary electrode side partial glaze glass 62a Secondary electrode side partial glaze projection 62b Glaze glass Layer 71 Alumina substrate 100, 102 Glass 101 Filling groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 隆志 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 (72)発明者 松田 洋 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 (72)発明者 増川 一詞 三重県伊勢市竹ヶ鼻町100番地 神鋼電機 株式会社伊勢製作所内 Fターム(参考) 2C065 HA05 HA08 HA09 HA10 JC02 JC04 JC08 JC10 KJ04 KJ05 KJ14  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Takashi Kubota 100, Takegahana-cho, Ise-shi, Mie Prefecture Inside Shinko Electric Co., Ltd. (72) Inventor Kazunori Masukawa 100 Takegahana-cho, Ise-shi, Mie Shinko Electric F-term in Ise Seisakusho, Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主走査方向に長尺状の突起部が形成され
た基板と、 前記突起部の一方の側に主走査方向に配列された複数の
第1の発熱抵抗体と、 前記突起部の他方の側に主走査方向に配列された複数の
第2の発熱抵抗体と、 前記第1の発熱抵抗体と前記基板との間に介挿された第
1の絶縁体と、 前記第2の発熱抵抗体と前記基板との間に介挿された第
2の絶縁体とを具備し、 前記基板の裏面に前記突起部に沿って溝部が形成されて
いることを特徴とするサーマルヘッド。
A substrate having an elongated projection formed in the main scanning direction; a plurality of first heating resistors arranged on one side of the projection in the main scanning direction; A plurality of second heating resistors arranged on the other side in the main scanning direction, a first insulator interposed between the first heating resistor and the substrate, And a second insulator interposed between the heating resistor and the substrate, wherein a groove is formed along the protrusion on the back surface of the substrate.
【請求項2】 前記基板が、前記溝部により第1の発熱
抵抗体の領域と第2の発熱抵抗体の領域に対応して、熱
的に分離されていることを特徴とする請求項1記載のサ
ーマルヘッド。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the substrate is thermally separated by the groove corresponding to a region of the first heating resistor and a region of the second heating resistor. Thermal head.
【請求項3】 前記基板が、前記第1及び第2の絶縁体
の熱膨張係数に近い材料を用いて形成されていることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載のサーマルヘ
ッド。
3. The thermal head according to claim 1, wherein the substrate is formed using a material having a thermal expansion coefficient close to that of the first and second insulators.
【請求項4】 前記基板の裏面に充填溝が形成され、こ
の充填溝に第1及び第2の絶縁体と同様の材料の絶縁体
が充填されていることを特徴とする請求項1または請求
項2記載のサーマルヘッド。
4. A filling groove is formed on the back surface of the substrate, and the filling groove is filled with an insulator of the same material as the first and second insulators. Item 4. The thermal head according to item 2.
【請求項5】 前記突起部が、第1及び第2の発熱抵抗
体が各々第1の絶縁体,第2の絶縁体に放熱する熱を吸
収し、前記基板に放熱することを特徴とする請求項1か
ら請求項4に記載のサーマルヘッド。
5. The projection according to claim 1, wherein the first and second heating resistors absorb heat radiated to the first insulator and the second insulator, respectively, and radiate the heat to the substrate. The thermal head according to claim 1.
【請求項6】 前記第1の発熱抵抗体と前記第2の発熱
抵抗体とが、主走査方向に対して、各々1/2ピッチず
れて形成されていることを特徴とする請求項1から請求
項5のいずれかに記載のサーマルヘッド。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the first heating resistor and the second heating resistor are formed so as to be shifted from each other by ピ ッ チ pitch in the main scanning direction. A thermal head according to claim 5.
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