JP2011005715A - Head base body, recording head and recorder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head base body capable of suppressing peeling of a protective layer, a recording head and a recorder.SOLUTION: The head base body includes: a head substrate 11 whose principal plane is rectangular; a plurality of heating elements 13a which are provided on the principal plane of the head substrate 11 and arranged in a line along one long side 11a thereof; first electrode wirings 141 which are connected to the heating elements 13a and pulled out to the side of the one long side 11a; second electrode wirings 142 which are connected to the heating elements 13a and pulled out to an opposite side to the first electrode wirings 141; and the protective layer 15 which is formed within a range of a predetermined distance L from the one long side 11a to the other long side on the principal plane of the head substrate 11 and covers the heating elements 13a and at least a part of the first and second electrode wirings 141 and 142. The protective layer 15 is not formed at two corner parts 11c constituted by the one long side 11a and a short side 11b.

Description

本発明は、ヘッド基体および記録ヘッドならびに記録装置に関し、特に、発熱素子と電極配線の一部を被覆する保護層とを有するヘッド基体、該ヘッド基体と配線部材とを有する記録ヘッド、ならびに記録ヘッドと記録媒体を搬送する搬送部とを備えた記録装置に関する。   The present invention relates to a head substrate, a recording head, and a recording apparatus, and in particular, a head substrate having a heating element and a protective layer covering a part of an electrode wiring, a recording head having the head substrate and a wiring member, and a recording head The present invention relates to a recording apparatus including a recording medium and a conveyance unit that conveys a recording medium.

ファクシミリやレジスターなどのプリンタとしては、サーマルヘッドおよびプラテンローラを備えるサーマルプリンタが用いられている。このようなサーマルプリンタに搭載されているサーマルヘッドとしては、ヘッド基板表面上に複数の発熱素子が配列されたヘッド基体と、該ヘッド基体に機械的に接続され、かつ複数の発熱素子に対して電気的に接続されている配線部材とを備えているものがある。   As a printer such as a facsimile or a register, a thermal printer including a thermal head and a platen roller is used. As a thermal head mounted on such a thermal printer, a head substrate in which a plurality of heating elements are arranged on the surface of a head substrate, a mechanical connection to the head substrate, and a plurality of heating elements. Some have a wiring member that is electrically connected.

プラテンローラは、例えば感熱紙などの記録媒体を発熱素子上に対して押し当てる機能を有するものである。このような構成のサーマルプリンタでは、所望の画像に応じて発熱素子を発熱させるとともに、発熱素子上に記録媒体をプラテンローラで略均等に押圧することにより発熱素子の発する熱を記録媒体に対して良好に伝達させている。記録媒体に対する所望の印画は、この処理を繰り返すことにより行われている。   The platen roller has a function of pressing a recording medium such as thermal paper against the heating element. In the thermal printer having such a configuration, the heating element is caused to generate heat according to a desired image, and the heat generated by the heating element is applied to the recording medium by pressing the recording medium on the heating element with a platen roller substantially evenly. Good transmission. Desired printing on the recording medium is performed by repeating this process.

図6、7は、従来のサーマルヘッド(記録ヘッドの一種)X1を示すもので、サーマルヘッドX1は、ヘッド基体50と、制御IC60と、配線部材70と、放熱体80とを含んで構成されている。   6 and 7 show a conventional thermal head (a kind of recording head) X1, and the thermal head X1 includes a head base 50, a control IC 60, a wiring member 70, and a heat radiator 80. FIG. ing.

ヘッド基体50は、主面が長方形状のヘッド基板51と、グレーズ層52と、電気抵抗層53と、電極配線54と、保護層55とを含んで構成されている。   The head base 50 includes a head substrate 51 having a rectangular main surface, a glaze layer 52, an electric resistance layer 53, an electrode wiring 54, and a protective layer 55.

ヘッド基板51は、グレーズ層52と、電気抵抗層53と、電極配線54と、保護層55と、制御IC60とを支持する機能を有するものである。   The head substrate 51 has a function of supporting the glaze layer 52, the electrical resistance layer 53, the electrode wiring 54, the protective layer 55, and the control IC 60.

グレーズ層52は、電気抵抗層53の発熱素子53aにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。このグレーズ層52は、基部52aと、突出部52bとを有している。基部52aは、ヘッド基板51の上面全体に渡って略平坦状に設けられている。突出部52bは、記録媒体を発熱素子53a上に位置する保護層55に対して良好に押し当てるのに寄与する部位である。   The glaze layer 52 has a function of temporarily storing a part of heat generated in the heating element 53a of the electric resistance layer 53. The glaze layer 52 has a base 52a and a protrusion 52b. The base 52 a is provided in a substantially flat shape over the entire top surface of the head substrate 51. The protrusion 52b is a part that contributes to pressing the recording medium against the protective layer 55 located on the heating element 53a.

電気抵抗層53は、電力供給によって発熱する発熱素子53aを有している。電極配線54から電圧が印加される電気抵抗層53のうち電極配線54が上に形成されていない部位が発熱素子53aとして機能している。   The electric resistance layer 53 has a heat generating element 53a that generates heat by supplying power. A portion of the electrical resistance layer 53 to which a voltage is applied from the electrode wiring 54, where the electrode wiring 54 is not formed, functions as the heating element 53 a.

発熱素子53aは、グレーズ層52の突出部52b上に位置しており、主走査方向D1、D2に沿って略同一の離間距離で配列されている。   The heating elements 53a are located on the protrusions 52b of the glaze layer 52, and are arranged at substantially the same distance along the main scanning directions D1 and D2.

電極配線54は、電気抵抗層53上に設けられている。また、この電極配線54は、第1電極配線541と、第2電極配線542と、第3電極配線543とを含んで構成されている。   The electrode wiring 54 is provided on the electric resistance layer 53. The electrode wiring 54 includes a first electrode wiring 541, a second electrode wiring 542, and a third electrode wiring 543.

第1電極配線541は、端部が複数の発熱素子53aの一端部側および配線部材70に接続されている。この第1電極配線541は、第2電極配線542と対となって発熱素子53aに対して電力を供給するのに寄与している。   The first electrode wiring 541 has an end connected to one end side of the plurality of heating elements 53 a and the wiring member 70. The first electrode wiring 541 is paired with the second electrode wiring 542 and contributes to supplying power to the heating element 53a.

第2電極配線542は、各々の一端部が個々の発熱素子53aの他端部側に電気的に独立に接続されている。この第2電極配線542は、発熱素子53aへ電力を供給するのに寄与している。   Each one end of the second electrode wiring 542 is electrically connected to the other end of each heating element 53a. The second electrode wiring 542 contributes to supplying power to the heating element 53a.

第3電極配線543は、第2電極配線542と離間して配置されている。これらの第3電極配線543の一端部には駆動IC60が接続され、他端部には配線部材70が接続されている。   The third electrode wiring 543 is spaced apart from the second electrode wiring 542. A driving IC 60 is connected to one end of the third electrode wiring 543, and a wiring member 70 is connected to the other end.

そして、保護層55は、ヘッド基板51の主面に、ヘッド基板51の一方の長辺51aから他方の長辺と所定距離をおいた範囲内で形成されており、発熱素子53aおよび第1電極配線541の一部、第2電極配線542の一部を被覆している。保護層55は、例えば、グレーズ層52と、電気抵抗層53と、電極配線54とが形成されたヘッド基板51の主面に、スパッタリング法により形成されている。この保護層55の上面には、図示しないが、静電気を除去するための除電膜が形成されており、この除電膜は、保護層55から露出した第1電極配線541に接続されている(例えば、特許文献1参照)。なお、図7では、放熱体80は省略した。   The protective layer 55 is formed on the main surface of the head substrate 51 within a range having a predetermined distance from one long side 51a of the head substrate 51 to the other long side, and the heating element 53a and the first electrode. A part of the wiring 541 and a part of the second electrode wiring 542 are covered. The protective layer 55 is formed by sputtering, for example, on the main surface of the head substrate 51 on which the glaze layer 52, the electric resistance layer 53, and the electrode wiring 54 are formed. Although not shown, a static elimination film for removing static electricity is formed on the upper surface of the protective layer 55, and the static elimination film is connected to the first electrode wiring 541 exposed from the protective layer 55 (for example, , See Patent Document 1). In FIG. 7, the radiator 80 is omitted.

特開2006−181822号公報JP 2006-181822 A

近年におけるサーマルプリンタの小型化の要請に伴い、ヘッド基板51も小型化が進み、ヘッド基板51の主面の一方の長辺51aと複数の発熱素子53aとの間隔等の余分なスペースは殆ど無くなってきており、保護層55に作用する応力も高くなり、保護層55がヘッド基板51から剥離し易いという問題があった。   With the recent demand for miniaturization of thermal printers, the head substrate 51 has also been miniaturized, and there is almost no extra space such as the distance between one long side 51a of the main surface of the head substrate 51 and the plurality of heating elements 53a. Accordingly, the stress acting on the protective layer 55 is also increased, and there is a problem that the protective layer 55 is easily peeled off from the head substrate 51.

すなわち、保護層55はスパッタリング法等により形成されるもので、硬質で高抵抗の例えば窒化珪素等の無機質材料で形成されているため、ヘッド基板51の一方の長辺51aと一対の短辺51bとで構成される2つの角部51cの保護層55に応力が集中する傾向にあり、保護層55がヘッド基板51から剥離し易いという問題があった。   That is, the protective layer 55 is formed by a sputtering method or the like, and is formed of a hard and high resistance inorganic material such as silicon nitride. Therefore, one long side 51a and a pair of short sides 51b of the head substrate 51 are formed. There is a problem that stress concentrates on the protective layer 55 of the two corners 51c configured as follows, and the protective layer 55 is easily peeled off from the head substrate 51.

また、一枚の母基板に複数のヘッド基板51を形成する場合に、保護層が形成されたヘッド基板51をそれぞれに分割したり、一枚の母基板に一枚のヘッド基板51を形成する場合であっても、母基板の両側をカットしたりすることが行われているが、母基板を分割したりカットしたりする際に、ヘッド基板51の一方の長辺51a側の角部51cにおける保護層55に応力が集中し、この部分から保護層55が剥離し易いという問題があった。さらに、製造時のハンドリングの際に、ヘッド基板51の一方の長辺51a側の角部51cにおける保護層55から剥離し易いという問題があった。   Further, when a plurality of head substrates 51 are formed on one mother substrate, the head substrate 51 on which the protective layer is formed is divided into each, or one head substrate 51 is formed on one mother substrate. Even in this case, the both sides of the mother board are cut, but when the mother board is divided or cut, the corner 51c on the one long side 51a side of the head board 51 is used. There is a problem that stress concentrates on the protective layer 55 and the protective layer 55 easily peels from this portion. Furthermore, there is a problem in that it is easily peeled off from the protective layer 55 in the corner portion 51c on the one long side 51a side of the head substrate 51 during handling during manufacture.

本発明は、保護層の剥離を抑制できるヘッド基体および記録ヘッドならびに記録装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a head substrate, a recording head, and a recording apparatus that can suppress peeling of the protective layer.

本発明のヘッド基体は、主面が長方形状のヘッド基板と、該ヘッド基板の前記主面に設けられている、一方の長辺に沿って一列に配列された複数の発熱素子、該複数の発熱素子の一端側に接続され、一方の長辺側に引き出された第1電極配線、および前記複数の発熱素子の他端側に接続され、前記第1電極配線と反対側に引き出された第2電極配線と、前記ヘッド基板の前記主面に前記一方の長辺から他方の長辺と所定距離をおいた範囲内で形成され、前記発熱素子および前記第1、第2電極配線の少なくとも一部を被覆する保護層とを具備するヘッド基体であって、前記保護層が、前記ヘッド基板の主面の前記一方の長辺と短辺とで構成される2つの角部に形成されていないことを特徴とする。   The head substrate of the present invention includes a head substrate having a rectangular main surface, a plurality of heating elements provided on the main surface of the head substrate, arranged in a line along one long side, and the plurality of heating elements. A first electrode wiring connected to one end side of the heating element and drawn to one long side, and a first electrode wiring connected to the other end side of the plurality of heating elements and drawn to the opposite side to the first electrode wiring. Two-electrode wiring and at least one of the heat generating element and the first and second electrode wirings formed on the main surface of the head substrate within a predetermined distance from the one long side to the other long side. And a protective layer covering the portion, wherein the protective layer is not formed at two corners composed of the one long side and the short side of the main surface of the head substrate. It is characterized by that.

本発明のヘッド基体では、ヘッド基板の主面の一方の長辺と短辺とで構成する2つの角部には保護層が形成されていないため、ヘッド基板の角部からの保護層の剥離を抑制することができる。   In the head substrate of the present invention, since the protective layer is not formed at the two corners constituted by one long side and the short side of the main surface of the head substrate, the protective layer is peeled off from the corner of the head substrate. Can be suppressed.

すなわち、保護層はスパッタリング法等により形成されるもので、硬質で高抵抗の窒化珪素等の無機質材料で形成されているため、ヘッド基板の主面の一方の長辺と短辺とで構成される2つの角部における保護層に応力が集中する傾向にあり、また、角部は、製造時における取扱時に衝撃等を受けやすい部分であるが、本発明のヘッド基体では、応力の高い部分である角部に保護層が形成されていないため、保護層の角部からの剥離を抑制でき、保護層のヘッド基板からの剥離を抑制できる。   That is, the protective layer is formed by a sputtering method or the like, and is formed of a hard, high-resistance inorganic material such as silicon nitride, and thus includes one long side and a short side of the main surface of the head substrate. The stress tends to concentrate on the protective layer at the two corners, and the corner is a portion that is susceptible to impact during handling during manufacturing. In the head substrate of the present invention, Since the protective layer is not formed at a certain corner, peeling from the corner of the protective layer can be suppressed, and peeling of the protective layer from the head substrate can be suppressed.

また、本発明のヘッド基体は、前記角部近傍の前記保護層の厚みは、前記角部に向けて次第に薄く形成されていることを特徴とする。このようなヘッド基体では、保護層の角部側の応力をさらに小さくでき、これにより角部からの保護層の剥離をさらに抑制することができる。   In the head substrate of the present invention, the thickness of the protective layer in the vicinity of the corner is gradually reduced toward the corner. In such a head substrate, the stress on the corner portion side of the protective layer can be further reduced, and thereby the peeling of the protective layer from the corner portion can be further suppressed.

さらに、本発明のヘッド基体は、前記ヘッド基板の角部には前記第1電極配線が露出しているとともに、前記保護層上には静電気を流す除電膜が形成されており、該除電膜は、前記角部の第1電極配線に接続されていることを特徴とする。このようなヘッド基体では、除電膜が保護層の角部側を覆って、ヘッド基板の角部に形成された第1電極配線に接続されているため、保護層の角部側を除電膜で押さえ、保護層の角部からの剥離をさらに抑制できるとともに、除電膜と第1電極配線とを確実に接続することができる。   Further, in the head substrate of the present invention, the first electrode wiring is exposed at the corners of the head substrate, and a static elimination film for flowing static electricity is formed on the protective layer. The first electrode wiring at the corner is connected to the first electrode wiring. In such a head substrate, since the neutralization film covers the corner portion side of the protective layer and is connected to the first electrode wiring formed at the corner portion of the head substrate, the corner portion side of the protective layer is covered with the neutralization film. The pressing and peeling from the corners of the protective layer can be further suppressed, and the charge removal film and the first electrode wiring can be reliably connected.

本発明の記録ヘッドは、上記ヘッド基体と、該ヘッド基体の第1および第2電極配線に接続された配線部材とを備えていることを特徴とする。このような記録ヘッドでは、ヘッド基体における保護層の剥離が抑制されるため、長期信頼性を向上でき、長寿命を得ることができる。   A recording head according to the present invention includes the above-described head base and a wiring member connected to the first and second electrode wirings of the head base. In such a recording head, since peeling of the protective layer on the head substrate is suppressed, long-term reliability can be improved and a long life can be obtained.

本発明の記録装置は、上記記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする。このような記録装置では、長期信頼性を向上でき、長寿命を得ることができる。   The recording apparatus of the present invention includes the recording head and a transport unit that transports a recording medium. In such a recording apparatus, long-term reliability can be improved and a long life can be obtained.

本発明のヘッド基体では、ヘッド基板の主面の一方の長辺と短辺とで構成される2つの角部には保護層が形成されていないため、ヘッド基板の角部からの保護層の剥離を抑制することができる。これにより、寿命が長く、長期信頼性を有する記録ヘッド、記録装置を提供することができる。   In the head substrate of the present invention, since the protective layer is not formed at the two corners constituted by one long side and the short side of the main surface of the head substrate, the protective layer from the corner of the head substrate is not formed. Peeling can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide a recording head and a recording apparatus that have a long life and have long-term reliability.

(a)が本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッドの概略構成を示す平面図、(b)が本発明の記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッドの概略構成を示す側面図である。(A) is a top view which shows schematic structure of the thermal head which is an example of embodiment of the recording head of this invention, (b) is a side view which shows schematic structure of the thermal head which is an example of embodiment of the recording head of this invention. FIG. (a)が図1に示したサーマルヘッドの要部を拡大した平面図、(b)が(a)のIIb−IIb線断面図である。(A) is the top view to which the principal part of the thermal head shown in FIG. 1 was expanded, (b) is the IIb-IIb sectional view taken on the line of (a). (a)はヘッド基板の角部およびその近傍を示す断面図であり、(b)は保護層を形成する製法を説明するための説明図である。(A) is sectional drawing which shows the corner | angular part of a head substrate, and its vicinity, (b) is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing method which forms a protective layer. 図1に示した配線部材の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the wiring member shown in FIG. 本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a thermal printer which is an example of an embodiment of a recording apparatus of the present invention. (a)が従来のサーマルヘッドの概略構成を示す平面図、(b)が従来のサーマルヘッドの概略構成を示す側面図である。(A) is a top view which shows schematic structure of the conventional thermal head, (b) is a side view which shows schematic structure of the conventional thermal head. 図6のサーマルヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the thermal head of FIG.

図1(a)は本発明に係る記録ヘッドの実施形態の一例であるサーマルヘッドXの概略構成を示す平面図であり、(b)はサーマルヘッドXの側面図である。   FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of a thermal head X as an example of an embodiment of a recording head according to the present invention, and FIG. 1B is a side view of the thermal head X.

図2(a)は図1に示したサーマルヘッドXの要部を拡大した図であり、(b)は(a)に示したIIb−IIb線に沿った断面図である。なお、図2(a)では、駆動IC、配線部材、放熱体、保護層を、(b)では放熱体を、便宜上省略した。   2A is an enlarged view of the main part of the thermal head X shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line IIb-IIb shown in FIG. In FIG. 2A, the driving IC, the wiring member, the heat radiating body, and the protective layer are omitted from FIG. 2B, and the heat radiating body is omitted from FIG.

サーマルヘッドXは、ヘッド基体10と、駆動IC20と、配線部材30と、放熱体40とを含んで構成されている。   The thermal head X includes a head substrate 10, a drive IC 20, a wiring member 30, and a heat radiator 40.

ヘッド基体10は、ヘッド基板11と、グレーズ層12と、電気抵抗層13と、電極配線14と、保護層15とを含んで構成されている。   The head base 10 includes a head substrate 11, a glaze layer 12, an electrical resistance layer 13, an electrode wiring 14, and a protective layer 15.

ヘッド基板11は、グレーズ層12と、電気抵抗層13と、電極配線14と、保護層15と、駆動IC20とを支持する機能を有するものである。このヘッド基板11は、矢印D6方向視において矢印方向D1、D2に延びる矩形状に構成されており、主面が長方形状とされている。ヘッド基板11を形成する材料としては絶縁材料が挙げられ、例えばアルミナセラミックスなどのセラミックス、エポキシ系樹脂やシリコン系樹脂などの樹脂材料、シリコン材料、ガラス材料が挙げられる。   The head substrate 11 has a function of supporting the glaze layer 12, the electrical resistance layer 13, the electrode wiring 14, the protective layer 15, and the drive IC 20. The head substrate 11 is configured in a rectangular shape extending in the arrow directions D1 and D2 when viewed in the direction of the arrow D6, and the main surface is rectangular. Examples of the material for forming the head substrate 11 include insulating materials, such as ceramics such as alumina ceramics, resin materials such as epoxy resins and silicon resins, silicon materials, and glass materials.

このヘッド基板11の厚み方向D5、D6におけるD5方向側の上面には、電気抵抗層13および電極配線14のフォトリソグラフィーを用いたマスクのパターニング形成が容易になるとともに、平滑性を高められるという理由、製造が容易であるという理由から、グレーズ層12が全体に渡って設けられている。   The reason why the patterning of a mask using photolithography of the electric resistance layer 13 and the electrode wiring 14 is facilitated and the smoothness can be improved on the upper surface of the head substrate 11 in the thickness direction D5, D6 in the D5 direction side. The glaze layer 12 is provided over the whole because it is easy to manufacture.

グレーズ層12は、電気抵抗層13の後述する発熱部13aにおいて発生する熱の一部を一時的に蓄積する機能を有するものである。すなわち、グレーズ層12は、発熱部13aの温度を上昇させるのに要する時間を短くして、サーマルヘッドXの熱応答特性を高める役割を担うものである。このグレーズ層12を形成する材料としては、例えば石英ガラスが挙げられる。このグレーズ層12は、基部12aと、突出部12bとを有している。   The glaze layer 12 has a function of temporarily storing a part of heat generated in a heat generating portion 13a (to be described later) of the electric resistance layer 13. That is, the glaze layer 12 plays a role of improving the thermal response characteristics of the thermal head X by shortening the time required to raise the temperature of the heat generating portion 13a. An example of a material for forming the glaze layer 12 is quartz glass. The glaze layer 12 has a base portion 12a and a protruding portion 12b.

基部12aは、ヘッド基板11の上面全体に渡って略平坦状に設けられており、その厚みは、50〜250μmとされている。突出部12bは、記録媒体を発熱素子13a上に位置する保護層15に対して良好に押し当てるのに寄与する部位である。この突出部12bは、基部12aより厚み方向D5、D6におけるD5方向に突出している。また、この突出部12bは、主走査方向D1、D2に延びる帯状に構成されている。この突出部12bは、主走査方向D1、D2に直交する副走査方向D3、D4における断面形状が略半楕円状に構成されている。本実施形態では、この発熱素子13aの保持された状態での配列方向がサーマルヘッドXの主走査方向となる。なお、グレーズ層12は、ヘッド基板11上面の全面に形成する必要はない。   The base portion 12a is provided in a substantially flat shape over the entire upper surface of the head substrate 11, and has a thickness of 50 to 250 μm. The protrusion 12b is a part that contributes to pressing the recording medium against the protective layer 15 located on the heating element 13a. The protrusion 12b protrudes in the direction D5 in the thickness directions D5 and D6 from the base 12a. Further, the protruding portion 12b is configured in a strip shape extending in the main scanning directions D1 and D2. The protrusion 12b has a substantially semi-elliptical cross section in the sub-scanning directions D3 and D4 orthogonal to the main scanning directions D1 and D2. In the present embodiment, the arrangement direction in a state where the heat generating elements 13 a are held is the main scanning direction of the thermal head X. The glaze layer 12 need not be formed on the entire top surface of the head substrate 11.

電気抵抗層13は、一部がグレーズ層12の突出部12b上に位置している。電気抵抗層13の厚みは、0.01〜0.1μmとされている。本実施形態では、電極配線14から電圧が印加される電気抵抗層13のうち電極配線14が形成されていない部位が発熱素子13aとして機能している。この電気抵抗層13を形成する材料としては、例えばTaN系材料、TaSiO系材料、TaSiNO系材料、TiSiO系材料、TiSiCO系材料、またはNbSiO系材料が挙げられる。   A part of the electrical resistance layer 13 is located on the protruding portion 12 b of the glaze layer 12. The electric resistance layer 13 has a thickness of 0.01 to 0.1 μm. In the present embodiment, a portion of the electrical resistance layer 13 to which a voltage is applied from the electrode wiring 14 where the electrode wiring 14 is not formed functions as the heating element 13a. Examples of the material for forming the electric resistance layer 13 include a TaN-based material, a TaSiO-based material, a TaSiNO-based material, a TiSiO-based material, a TiSiCO-based material, and an NbSiO-based material.

発熱素子13aは、電極配線14からの電圧印加により発熱するものである。この発熱素子13aは、電極配線14からの電圧印加による発熱温度が、例えば200[℃]以上450[℃]以下の範囲となるように構成されている。この発熱素子13aは、グレーズ層12の突出部12b上に位置している。   The heat generating element 13 a generates heat when a voltage is applied from the electrode wiring 14. The heat generating element 13a is configured such that a heat generation temperature due to voltage application from the electrode wiring 14 is in a range of, for example, 200 [° C.] or more and 450 [° C.] or less. The heating element 13 a is located on the protruding portion 12 b of the glaze layer 12.

電極配線14は、第1電極配線141と、第2電極配線142と、第3電極配線143とを含んで構成されている。   The electrode wiring 14 includes a first electrode wiring 141, a second electrode wiring 142, and a third electrode wiring 143.

第1電極配線141は、その端部が複数の発熱素子13aの一端側、及び図示しない電源に対して接続されている。この第1電極配線141の一端部は、発熱素子13aの矢印D3方向側に位置している。   The end portion of the first electrode wiring 141 is connected to one end side of the plurality of heating elements 13a and a power source (not shown). One end of the first electrode wiring 141 is located on the arrow D3 direction side of the heating element 13a.

第2電極配線142は、各々の一端部が発熱素子13aの他端側に接続され、他端部が駆動IC20に接続されている。この第2電極配線142の一端部は、発熱素子13aの矢印D4方向側に位置している。   The second electrode wiring 142 has one end connected to the other end of the heat generating element 13 a and the other end connected to the drive IC 20. One end of the second electrode wiring 142 is located on the arrow D4 direction side of the heating element 13a.

第3電極配線143は、第2電極配線142と離間して配置されており、言い換えれば第3電極配線143は、第2電極配線142に近接して設けられている。この第3電極配線143は、複数の駆動IC20と配線部材30との間に設けられている。また、この第3電極配線143は、駆動IC20および配線部材30に接続されている。言い換えれば、第3電極配線143は、駆動IC20と配線部材30とを電気的に接続する機能を有しており、発熱素子13aの駆動に寄与している。ここで、「発熱部の駆動に寄与する」とは、発熱素子13aの駆動または駆動制御にともなって電流が流れることをいう。この第3電極配線143は、その一端部に駆動IC20が接続され、その他端部に配線部材30が接続されている。   The third electrode wiring 143 is disposed away from the second electrode wiring 142, in other words, the third electrode wiring 143 is provided in the vicinity of the second electrode wiring 142. The third electrode wiring 143 is provided between the plurality of driving ICs 20 and the wiring member 30. The third electrode wiring 143 is connected to the driving IC 20 and the wiring member 30. In other words, the third electrode wiring 143 has a function of electrically connecting the driving IC 20 and the wiring member 30 and contributes to driving of the heating element 13a. Here, “contributes to driving of the heat generating portion” means that current flows along with driving or driving control of the heat generating element 13a. The third electrode wiring 143 has the driving IC 20 connected to one end thereof and the wiring member 30 connected to the other end thereof.

第1電極配線141、第2電極配線142、第3電極配線143を形成する材料としては、例えばアルミニウム、金、銀、銅のいずれか一種の金属、またはこれらの合金が挙げられる。その厚みは、0.7〜1.2μmとされている。   As a material for forming the first electrode wiring 141, the second electrode wiring 142, and the third electrode wiring 143, for example, any one metal of aluminum, gold, silver, copper, or an alloy thereof can be given. The thickness is set to 0.7 to 1.2 μm.

保護層15は、発熱素子13aと、電極配線14とを保護する機能を有するものである。この保護層15は、発熱素子13aと電極配線14の一部とを覆っている。保護層15を形成する材料としては、例えばダイヤモンドライクカーボン系材料、SiC系材料、SiN系材料、SiCN系材料、SiAlON系材料、SiO系材料、またはTaO系材料が挙げられ、スパッタリング法等により形成される。ここで「ダイヤモンドライクカーボン系材料」とは、sp混成軌道をとる炭素原子(C原子)の割合が1[原子%]以上100[原子%]未満の範囲であるものをいう。なお、保護層15は、見やすさの観点から、図2(a)では省略している。 The protective layer 15 has a function of protecting the heat generating element 13 a and the electrode wiring 14. The protective layer 15 covers the heat generating element 13a and a part of the electrode wiring 14. Examples of the material for forming the protective layer 15 include diamond-like carbon-based materials, SiC-based materials, SiN-based materials, SiCN-based materials, SiAlON-based materials, SiO 2 -based materials, and TaO-based materials. It is formed. Here, “diamond-like carbon-based material” refers to a material in which the proportion of carbon atoms (C atoms) taking sp 3 hybrid orbits is in the range of 1 [atomic%] to less than 100 [atomic%]. Note that the protective layer 15 is omitted in FIG. 2A from the viewpoint of easy viewing.

保護層15は、図1に示したように、ヘッド基板11の主面に一方の長辺11aから他方の長辺と所定距離Lをおいた範囲で形成され、発熱素子13aおよび第1、第2電極配線141、142の一部を被覆している。本発明では、保護層15は、ヘッド基板11の主面の一方の長辺11aと短辺11bとで構成される2つの角部11cには形成されていないことが重要である。言い換えると、ヘッド基板11の角部11cは、保護層15が形成されていない非形成部とされている。   As shown in FIG. 1, the protective layer 15 is formed on the main surface of the head substrate 11 within a range having a predetermined distance L from one long side 11a to the other long side. A part of the two-electrode wirings 141 and 142 is covered. In the present invention, it is important that the protective layer 15 is not formed on the two corners 11 c formed by one long side 11 a and the short side 11 b of the main surface of the head substrate 11. In other words, the corner portion 11c of the head substrate 11 is a non-formed portion where the protective layer 15 is not formed.

このような構造であるため、ヘッド基板11の角部11cからの保護層15の剥離を抑制することができる。   Since it is such a structure, peeling of the protective layer 15 from the corner | angular part 11c of the head substrate 11 can be suppressed.

すなわち、保護層はスパッタリング法等により形成されるもので、硬質で高抵抗の窒化珪素等の無機質材料で形成されているため、ヘッド基板の一方の長辺と短辺とで構成される2つの角部の保護層に応力が集中する傾向にあり、また、製造時における取扱時に、特に、母基板を分割してヘッド基板を形成する際に、角部に衝撃等を受けやすい。一方で、近年におけるヘッド基板の小型化の要請に伴い、ますます保護層がヘッド基板に支持される面積が少なくなってきており、剥離しやすい状況となっている。これに対して、本発明のヘッド基体では、応力が高く衝撃がかかりやすい角部11cに保護層15が形成されていないため、角部11cに衝撃が生じたとしても、保護層15の角部11cからの剥離を抑制でき、保護層15のヘッド基板11からの剥離を抑制できる。   That is, the protective layer is formed by a sputtering method or the like, and is formed of a hard and high-resistance inorganic material such as silicon nitride. Therefore, the protective layer includes two long sides and one short side of the head substrate. The stress tends to concentrate on the protective layer at the corners, and the corners are easily subjected to impacts and the like during handling during manufacture, especially when the mother substrate is divided to form the head substrate. On the other hand, with the recent demand for miniaturization of the head substrate, the area where the protective layer is supported by the head substrate is increasingly reduced, and it is easy to peel off. On the other hand, in the head substrate of the present invention, since the protective layer 15 is not formed on the corner portion 11c where the stress is high and the impact is easily applied, even if an impact occurs on the corner portion 11c, the corner portion of the protective layer 15 The peeling from 11c can be suppressed, and the peeling of the protective layer 15 from the head substrate 11 can be suppressed.

主面の長辺11a側に形成された保護層15は、図2(b)に示すように、さらにヘッド基板11の側面まで延設され、これにより、発熱素子13aと長辺11aとの間隔が狭い場合であっても保護層15の剥離を抑制できる。   As shown in FIG. 2 (b), the protective layer 15 formed on the long side 11a side of the main surface is further extended to the side surface of the head substrate 11, whereby the distance between the heating element 13a and the long side 11a is increased. Even if it is narrow, peeling of the protective layer 15 can be suppressed.

また、角部11c近傍の保護層15の厚みは、図3(a)に示すように、角部11cに向けて次第に薄く形成されている。このようなヘッド基体10では、保護層15の角部11c側の応力をさらに小さくでき、これにより角部11cからの保護層15の剥離をさらに抑制することができる。このような保護層15の厚み制御は、例えば、保護層15をスパッタリング法で形成する場合、図3(b)に示すように、角部形状に対応したマスク16をヘッド基板11の上方に所定間隔をおいて配置し、マスク16の上方からスパッタリングすることで、保護層材料がマスク16の裏側にも侵入し、保護層15の厚みを角部11cに向けて次第に薄く形成することができる。   Further, as shown in FIG. 3A, the thickness of the protective layer 15 in the vicinity of the corner portion 11c is gradually reduced toward the corner portion 11c. In such a head substrate 10, the stress on the corner portion 11 c side of the protective layer 15 can be further reduced, whereby the peeling of the protective layer 15 from the corner portion 11 c can be further suppressed. For example, when the protective layer 15 is formed by sputtering, such a thickness control of the protective layer 15 is performed by setting a mask 16 corresponding to the shape of the corner above the head substrate 11 as shown in FIG. By disposing them at a distance and performing sputtering from above the mask 16, the protective layer material can also enter the back side of the mask 16, and the thickness of the protective layer 15 can be gradually reduced toward the corner portion 11c.

さらに保護層15の上面のほぼ全面に、例えば、SiC、TaSiO等からなる除電膜17が形成されている。この除電膜17は、記録媒体が運んでくる静電気や記録媒体との摩擦で発生する静電気を除去するためのもので、ヘッド基板11の角部11cに露出している第1電極配線141に接続されている。この除電膜17も、保護層15と同様にスパッタリング法等により形成されている。除電膜17は、比抵抗が小さいという点から、TaSiOからなることが望ましい。 Further, a neutralization film 17 made of, for example, SiC, TaSiO 2 or the like is formed on almost the entire upper surface of the protective layer 15. The charge removal film 17 is for removing static electricity carried by the recording medium and static electricity generated by friction with the recording medium, and is connected to the first electrode wiring 141 exposed at the corner 11c of the head substrate 11. Has been. The charge removal film 17 is also formed by a sputtering method or the like, similarly to the protective layer 15. The neutralization film 17 is preferably made of TaSiO 2 in terms of low specific resistance.

角部11c近傍の保護層15の厚みが、図3(a)に示すように、角部11cに向けて次第に薄く形成されている場合には、除電膜17の破断を抑制することができる。   As shown in FIG. 3A, when the thickness of the protective layer 15 in the vicinity of the corner portion 11c is gradually reduced toward the corner portion 11c, it is possible to suppress breakage of the charge removal film 17.

なお、除電膜17は、必ずしも保護層15の上面のほほ全面に形成する必要はなく、静電気が発生しやすい保護層15の一部に形成しても良い。   Note that the charge removal film 17 is not necessarily formed on almost the entire upper surface of the protective layer 15, and may be formed on a part of the protective layer 15 where static electricity is easily generated.

このようなヘッド基体10では、図3(a)に示すように、除電膜17が、保護層15の角部11c側を覆って、第1電極配線141に接続されているため、保護層15の角部11c側を除電膜17で押さえ、保護層15の角部11cからの剥離をさらに抑制できるとともに、除電膜17と第1電極配線141を確実に接続することができる。なお、図1、2では除電膜17の記載を省略した。   In such a head substrate 10, as shown in FIG. 3A, the charge removal film 17 covers the corner 11 c side of the protection layer 15 and is connected to the first electrode wiring 141. The corner portion 11c side of the protective layer 15 can be held by the neutralization film 17 to further prevent the protective layer 15 from peeling off the corner portion 11c, and the neutralization film 17 and the first electrode wiring 141 can be reliably connected. In FIGS. 1 and 2, the illustration of the charge removal film 17 is omitted.

駆動IC20は、複数の発熱素子13aへの電力供給を制御する機能を有するものである。この駆動IC20は、その接続端子がハンダからなる導電性接続部材49を介して、第1電極配線141上および第3電極配線143に接続されている。このような構成とすることにより、第1電極配線141、第3電極配線143を介して入力される電気信号に応じて発熱素子13aを選択的に発熱させることができる。   The drive IC 20 has a function of controlling power supply to the plurality of heating elements 13a. The drive IC 20 is connected to the first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143 through a conductive connection member 49 whose connection terminal is made of solder. With such a configuration, the heating element 13a can selectively generate heat in accordance with an electric signal input via the first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143.

図4は、配線部材30の概略構成を表す分解斜視図である。配線部材30は、その接続端子が、ハンダからなる導電性接続部材を介して、第2電極配線142、第3電極配線143に接続されている。この配線部材30は、外部から伝送される電気信号を駆動IC20および第2電極配線142に伝達する機能を有している。この電気信号としては、発熱素子13aおよび駆動IC20の供給電力と、発熱素子13aの電力供給状態を選択的に制御するための画像情報などが挙げられる。本実施形態の配線部材30は、配線体31と、外部接続端子32と、支持板33と、接着層34とを含んで構成されている。   FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration of the wiring member 30. The connection member of the wiring member 30 is connected to the second electrode wiring 142 and the third electrode wiring 143 through a conductive connection member made of solder. The wiring member 30 has a function of transmitting an electric signal transmitted from the outside to the driving IC 20 and the second electrode wiring 142. Examples of the electrical signal include power supplied to the heating element 13a and the driving IC 20, and image information for selectively controlling the power supply state of the heating element 13a. The wiring member 30 of this embodiment includes a wiring body 31, an external connection terminal 32, a support plate 33, and an adhesive layer 34.

配線体31は、第1配線体311と、第2配線体312と、配線部313とを有している。この配線体31としては、例えば可撓性を有するものが採用されている。ここで、可撓性とは、JIS規格K7171に規定される曲げ弾性率が例えば2.5×10[N/mm]以上4.5×10[N/mm]以下であることをいう。 The wiring body 31 includes a first wiring body 311, a second wiring body 312, and a wiring portion 313. As this wiring body 31, what has flexibility is employ | adopted, for example. Here, the flexibility means that the flexural modulus specified in JIS standard K7171 is, for example, 2.5 × 10 3 [N / mm 2 ] or more and 4.5 × 10 3 [N / mm 2 ] or less. Say.

第1配線体311と第2配線体312とは、複数の配線部313を支持し、その電気的絶縁性を確保する機能を有している。この第1配線体311と第2配線体312とは、配線部313を狭持している。この第1配線体311と第2配線体312とを形成する材料としては、例えばポリイミド系樹脂と、エポキシ系樹脂と、アクリル系樹脂とを含む可撓性を有する樹脂材料が挙げられる。本実施形態において配線体31は、ポリイミド系樹脂により形成されており、その熱膨張係数は、約1.1×10−5[K−1]である。本実施形態における第1配線体311と第2配線体312との厚みとしては、例えば0.5[mm]以上2.0[mm]以下の範囲が挙げられる。 The first wiring body 311 and the second wiring body 312 have a function of supporting the plurality of wiring portions 313 and ensuring their electrical insulation. The first wiring body 311 and the second wiring body 312 sandwich the wiring portion 313. Examples of a material for forming the first wiring body 311 and the second wiring body 312 include a flexible resin material including a polyimide resin, an epoxy resin, and an acrylic resin. In the present embodiment, the wiring body 31 is made of a polyimide resin, and its thermal expansion coefficient is about 1.1 × 10 −5 [K −1 ]. As thickness of the 1st wiring body 311 and the 2nd wiring body 312 in this embodiment, the range of 0.5 [mm] or more and 2.0 [mm] or less is mentioned, for example.

配線部313を形成する材料としては、金、銀、銅、アルミニウムのいずれか一種の金属またはその合金などが挙げられる。本実施形態において配線部313は、銅により形成されており、その熱膨張係数は、約1.7×10−5[K−1]である。 Examples of the material for forming the wiring portion 313 include any one kind of metal such as gold, silver, copper, and aluminum, or an alloy thereof. In the present embodiment, the wiring part 313 is made of copper, and the thermal expansion coefficient thereof is about 1.7 × 10 −5 [K −1 ].

外部接続端子32は、外部から電気信号が入力される部位である。この外部接続端子32は、駆動IC20および第2電極配線142に電気的に接続されている。なお、外部接続端子32は、見やすさの観点から、図4において省略している。   The external connection terminal 32 is a part to which an electric signal is input from the outside. The external connection terminal 32 is electrically connected to the drive IC 20 and the second electrode wiring 142. Note that the external connection terminals 32 are omitted in FIG. 4 from the viewpoint of easy viewing.

支持板33は、配線体31を支持する機能を有するものである。この支持板33を形成する材料としては、例えばセラミックス、樹脂、セラミックスおよび樹脂の複合材が挙げられる。ここで、セラミックスとしては、例えばアルミナセラミックス、窒化アルミニウムセラミックス、炭化珪素セラミックス、窒化珪素セラミックス、ガラスセラミックス、ムライト質焼結体が挙げられ、樹脂としては、例えばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、およびポリエステル系樹脂などの熱硬化型、紫外線硬化型、または化学反応硬化型のものが挙げられる。本実施形態において支持板33は、ガラス繊維にエポキシ系樹脂を含有させたものにより形成されており、その熱膨張係数は、約1.7×10−5[K−1]である。 The support plate 33 has a function of supporting the wiring body 31. Examples of a material for forming the support plate 33 include ceramics, resins, ceramics and resin composites. Examples of ceramics include alumina ceramics, aluminum nitride ceramics, silicon carbide ceramics, silicon nitride ceramics, glass ceramics, and mullite sintered bodies. Examples of resins include epoxy resins, polyimide resins, and acrylic resins. Examples thereof include thermosetting types such as resins, phenolic resins, and polyester resins, ultraviolet curable types, and chemical reaction curable types. In the present embodiment, the support plate 33 is made of glass fiber containing an epoxy resin, and its thermal expansion coefficient is about 1.7 × 10 −5 [K −1 ].

接着層34は、配線体31と、支持板33とを接着する機能を有している。この接着層34の厚みとしては、例えば10[μm]以上35[μm]以下の範囲が挙げられる。   The adhesive layer 34 has a function of bonding the wiring body 31 and the support plate 33. Examples of the thickness of the adhesive layer 34 include a range of 10 [μm] to 35 [μm].

放熱体40は、発熱部13aを駆動することによって生じた熱を外部に伝達する機能を有するものである。また、本実施形態において放熱体40は、ヘッド基体10および配線部材30の支持母材として機能している。放熱体40を形成する材料としては、例えば銅およびアルミニウムを含む金属材料と、熱硬化型または紫外線硬化型の樹脂材料に熱伝導性の高い材料を混合させたものとが挙げられる。ここで「熱伝導性の高い材料」とは、ヘッド基板11を構成する材料よりも高い熱伝導率を有するものであって、金属材料やカーボンナノチューブなどが挙げられる。
<記録ヘッドの製造方法>
次に、本発明の記録ヘッドの製造方法を記録ヘッドの一例である上述のサーマルヘッドXを例に挙げて示す。
The radiator 40 has a function of transmitting heat generated by driving the heat generating portion 13a to the outside. In the present embodiment, the radiator 40 functions as a support base material for the head base 10 and the wiring member 30. Examples of the material for forming the radiator 40 include a metal material containing copper and aluminum, and a material obtained by mixing a thermosetting or ultraviolet curable resin material with a material having high thermal conductivity. Here, the “material having high thermal conductivity” has a higher thermal conductivity than the material constituting the head substrate 11, and examples thereof include metal materials and carbon nanotubes.
<Method for manufacturing recording head>
Next, the manufacturing method of the recording head of the present invention will be described taking the above-described thermal head X as an example of the recording head as an example.

まず、素体準備工程を行う。具体的には、複数のヘッド基板領域を有する母基板を準備する。次に、グレーズ層形成工程を行う。具体的には、母基板の上面全面にグレーズ層12を形成する。この形成方法としては、例えば印刷法および焼成法などの周知のものが挙げられる。   First, an element body preparation step is performed. Specifically, a mother substrate having a plurality of head substrate regions is prepared. Next, a glaze layer forming step is performed. Specifically, the glaze layer 12 is formed on the entire upper surface of the mother substrate. Examples of the forming method include known methods such as a printing method and a baking method.

次に、各ヘッド基板領域上に形成されたグレーズ層12の上面全面に抵抗体膜を成膜する。この成膜方法としては、例えばスパッタリング技術および蒸着技術を含む従来周知のものが挙げられる。次に、抵抗体膜の上面全面に導電膜を成膜する。この導電膜の成膜方法としては、例えばスパッタリング技術および蒸着技術を含む従来周知のものが挙げられる。   Next, a resistor film is formed on the entire upper surface of the glaze layer 12 formed on each head substrate region. Examples of the film forming method include conventionally known methods including sputtering technology and vapor deposition technology. Next, a conductive film is formed on the entire upper surface of the resistor film. Examples of the method for forming the conductive film include conventionally known methods including sputtering technology and vapor deposition technology.

次に、導電膜を所定パターンにエッチングし、電極配線14を形成するとともに、電極配線14から抵抗体膜の一部を露出させて発熱素子13aとして機能させる。このとき、複数の発熱素子13aからなる素子列を矢印方向D1、D2に沿って配列させる。このエッチング方法としては、例えばフォトレジスト技術およびウェットエッチング技術の組み合わせを含む従来周知のものが挙げられる。   Next, the conductive film is etched into a predetermined pattern to form the electrode wiring 14, and a part of the resistor film is exposed from the electrode wiring 14 to function as the heating element 13a. At this time, an element row composed of a plurality of heating elements 13a is arranged along arrow directions D1 and D2. As this etching method, for example, a conventionally known method including a combination of a photoresist technique and a wet etching technique can be cited.

次に、抵抗体膜をエッチングし、電気抵抗層13を形成する。このエッチング方法としては、例えばフォトレジスト技術およびウェットエッチング技術の組み合わせを含む従来周知のものが挙げられる。   Next, the resistor film is etched to form the electric resistance layer 13. As this etching method, for example, a conventionally known method including a combination of a photoresist technique and a wet etching technique can be cited.

次に、保護層15形成工程を行う。具体的には、スパッタリング法により発熱部13aと電極配線14の一部とを覆うように保護層15を形成し、この後、除電膜17を形成する。保護層15を形成する際には、図3(b)に示すように、保護層15が形成されない非形成部に対応するマスク16を、ヘッド基板11の上面に所定間隔を置いて配置し、スパッタリングすることにより、保護層材料がマスク16の裏側に回り込み、保護層15の厚みが、図3(a)に示すように、角部11cに向けて次第に薄く形成される。   Next, a protective layer 15 forming step is performed. Specifically, the protective layer 15 is formed so as to cover the heat generating portion 13a and a part of the electrode wiring 14 by a sputtering method, and then the charge removal film 17 is formed. When the protective layer 15 is formed, as shown in FIG. 3B, a mask 16 corresponding to a non-formed portion where the protective layer 15 is not formed is disposed on the upper surface of the head substrate 11 with a predetermined interval. By sputtering, the protective layer material goes around to the back side of the mask 16, and the thickness of the protective layer 15 is gradually reduced toward the corner portion 11c as shown in FIG.

次に、母基板分割工程を行う。具体的には、母基板をヘッド基板領域ごとに分割し、複数のヘッド基板11を得る。   Next, a mother substrate dividing step is performed. Specifically, the mother substrate is divided into head substrate regions to obtain a plurality of head substrates 11.

次に、配線部材準備工程を行う。具体的には、まず、第1配線体311と、第2配線体312と、配線部313とを含んで構成される配線体31を準備する。次に、支持板33の上面に接着剤34を塗布し、配線体31を支持板33に接合する。   Next, a wiring member preparation process is performed. Specifically, first, a wiring body 31 including a first wiring body 311, a second wiring body 312, and a wiring portion 313 is prepared. Next, an adhesive 34 is applied to the upper surface of the support plate 33, and the wiring body 31 is joined to the support plate 33.

次に、配線部材接着工程を行う。具体的には、まず、ヘッド基体10の第3電極配線143上に導電性接続部材49となるハンダペーストを塗布する。次に、第3電極配線143と配線部材30の接続端子とをハンダペーストを介して対向させ、加熱し、第3電極配線143と配線部材30の接続端子とを熱溶融したハンダにより固着する。   Next, a wiring member bonding step is performed. Specifically, first, a solder paste that becomes the conductive connection member 49 is applied onto the third electrode wiring 143 of the head substrate 10. Next, the third electrode wiring 143 and the connection terminal of the wiring member 30 are opposed to each other through a solder paste, heated, and the third electrode wiring 143 and the connection terminal of the wiring member 30 are fixed by heat-melted solder.

次に、駆動IC搭載工程を行う。具体的には、まず、第1電極配線141と第3電極配線143に導電性接続部材49となるハンダペーストを塗布し、第2電極配線141および第3電極配線143にハンダペーストを介して駆動IC20の接続端子を対向させ、次に、ハンダペーストを熱溶融させ、第1電極配線141および第3電極配線143と、駆動IC20の接続端子とを接続する。   Next, a driving IC mounting process is performed. Specifically, first, a solder paste that becomes the conductive connection member 49 is applied to the first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143, and the second electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143 are driven via the solder paste. The connection terminals of the IC 20 are made to face each other, and then the solder paste is thermally melted to connect the first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143 and the connection terminals of the driving IC 20.

次に、放熱体配置工程を行う。具体的には、ヘッド基体10および配線部材30を放熱体40上に載置する。   Next, a radiator disposition process is performed. Specifically, the head base 10 and the wiring member 30 are placed on the heat radiator 40.

以上のようにして、サーマルヘッドXが形成される。
<記録装置>
図5は、本発明の記録装置の実施形態の一例であるサーマルプリンタYの概略構成を示す図である。
As described above, the thermal head X is formed.
<Recording device>
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a thermal printer Y which is an example of an embodiment of a recording apparatus of the present invention.

サーマルプリンタYは、サーマルヘッドXと、搬送機構59と、制御機構69とを有している。   The thermal printer Y includes a thermal head X, a transport mechanism 59, and a control mechanism 69.

搬送機構59は、記録媒体Pを矢印D3方向に搬送しつつ、該記録媒体PをサーマルヘッドXの発熱素子13aに接触させる機能を有するものである。この搬送機構59は、プラテンローラ61と、搬送ローラ62、63、64、65とを含んで構成されている。   The transport mechanism 59 has a function of bringing the recording medium P into contact with the heating element 13a of the thermal head X while transporting the recording medium P in the direction of the arrow D3. The transport mechanism 59 includes a platen roller 61 and transport rollers 62, 63, 64, and 65.

プラテンローラ61は、記録媒体Pを発熱素子13aに押し付ける機能を有するものである。このプラテンローラ61は、発熱素子13a上に位置する保護層15に接触した状態で回転可能に支持されている。このプラテンローラ61は、円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成を有している。この基体は、例えばステンレスなどの金属により形成されており、この弾性部材は、例えば厚みの寸法が3[mm]以上15[mm]以下の範囲ブタジエンゴムにより形成されている。   The platen roller 61 has a function of pressing the recording medium P against the heating element 13a. The platen roller 61 is rotatably supported in contact with the protective layer 15 located on the heat generating element 13a. The platen roller 61 has a configuration in which an outer surface of a columnar base is covered with an elastic member. This base is made of, for example, a metal such as stainless steel, and this elastic member is made of, for example, butadiene rubber having a thickness dimension in the range of 3 [mm] to 15 [mm].

搬送ローラ62、63、64、65は、記録媒体Pを搬送する機能を有するものである。すなわち、搬送ローラ62、63、64、65は、サーマルヘッドXの発熱素子13aとプラテンローラ61との間に記録媒体Pを供給するとともに、サーマルヘッドXの発熱素子13aとプラテンローラ61との間から記録媒体Pを引き抜く役割を担うものである。これらの搬送ローラ62、63、64、65は、例えば金属製の円柱状部材により形成してもよいし、例えばプラテンローラ61と同様に円柱状の基体の外表面を弾性部材により被覆した構成であってもよい。   The transport rollers 62, 63, 64 and 65 have a function of transporting the recording medium P. That is, the transport rollers 62, 63, 64, 65 supply the recording medium P between the heating element 13 a of the thermal head X and the platen roller 61, and between the heating element 13 a of the thermal head X and the platen roller 61. It plays a role of pulling out the recording medium P from the recording medium. These transport rollers 62, 63, 64, 65 may be formed by, for example, a metal columnar member. For example, like the platen roller 61, the outer surface of the columnar substrate is covered with an elastic member. There may be.

制御機構69は、駆動IC20に画像情報を供給する機能を有するものである。つまり、制御機構69は、外部接続用部材61を介して発熱部13aを選択的に駆動する画像情報を駆動IC20に供給する役割を担うものである。   The control mechanism 69 has a function of supplying image information to the drive IC 20. In other words, the control mechanism 69 plays a role of supplying image information for selectively driving the heat generating portion 13 a to the drive IC 20 via the external connection member 61.

サーマルプリンタYは、サーマルヘッドXと、記録媒体Pを搬送する搬送機構59とを備える。そのため、サーマルプリンタYは、サーマルヘッドXの有する効果を享受することができる。したがって、サーマルプリンタYは、素子列の直線性を高め、画質を高めることができる。   The thermal printer Y includes a thermal head X and a transport mechanism 59 that transports the recording medium P. Therefore, the thermal printer Y can enjoy the effects of the thermal head X. Therefore, the thermal printer Y can improve the linearity of the element rows and improve the image quality.

以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。   While specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

まず、複数のヘッド基板領域を有するアルミナからなる厚み0.64mmの母基板を準備し、母基板の上面全面にグレーズ層12を形成した。グレーズ層は、ペーストをヘッド素体の上面全面に塗布し、焼成してガラスからなるグレーズ層を形成した。この後、エッチングし、突出部12bと、厚み35μmの基部12aとを形成した。   First, a mother substrate made of alumina having a plurality of head substrate regions and having a thickness of 0.64 mm was prepared, and the glaze layer 12 was formed on the entire upper surface of the mother substrate. For the glaze layer, the paste was applied to the entire upper surface of the head element body and baked to form a glaze layer made of glass. Thereafter, etching was performed to form a protruding portion 12b and a base portion 12a having a thickness of 35 μm.

この後、各ヘッド基板領域上に形成されたグレーズ層12の上面全面に、厚み0.02μmのTaSiO系材料膜をスパッタリング法で成膜した。さらに、TaSiO系材料膜の上面全面に、厚み0.9μmのAl膜をスパッタリング法により形成した。TaSiO系材料膜とAl膜をエッチングし、電極配線141、電極配線142、電極配線143を形成した。   Thereafter, a TaSiO-based material film having a thickness of 0.02 μm was formed on the entire upper surface of the glaze layer 12 formed on each head substrate region by a sputtering method. Further, an Al film having a thickness of 0.9 μm was formed on the entire upper surface of the TaSiO-based material film by a sputtering method. The TaSiO-based material film and the Al film were etched to form electrode wiring 141, electrode wiring 142, and electrode wiring 143.

この後、スパッタリング法によりSiONからなる厚み4.5μmの保護層15を形成した。その際、三角形状のマスクをヘッド基板の上方に配置した後、スパッタすることにより、ヘッド基板に、図1(a)に示すような保護層15が形成されない角部11cを形成し、母基板をヘッド基板領域ごとに分割し、複数のヘッド基板11を得た。   Thereafter, a protective layer 15 made of SiON and having a thickness of 4.5 μm was formed by a sputtering method. At this time, a triangular mask is disposed above the head substrate and then sputtered to form corner portions 11c on which the protective layer 15 is not formed as shown in FIG. Was divided for each head substrate region to obtain a plurality of head substrates 11.

ヘッド基板の寸法は、主面の寸法が縦13mm、横116mmの長方形状であり、保護層15が形成されない角部11cの寸法は長辺側の長さが1mm、短辺側の長さが2.6mmであった。また、保護層15の厚みは、角部11cに向けて次第に薄くなっていた。   The dimensions of the head substrate are rectangular with the main surface being 13 mm long and 116 mm wide, and the corner 11c where the protective layer 15 is not formed has a long side length of 1 mm and a short side length of 1 mm. It was 2.6 mm. Further, the thickness of the protective layer 15 was gradually reduced toward the corner portion 11c.

この後、配線部材30を接着し、駆動IC20を搭載し、放熱体40を取り付け、サーマルヘッドを作製した。作製したサーマルヘッドを実機(ゼブラ製105SL)に搭載し、走行試験を行った。その結果を表1の試料No.1に記載した。   Thereafter, the wiring member 30 was bonded, the drive IC 20 was mounted, the heat radiator 40 was attached, and a thermal head was produced. The produced thermal head was mounted on an actual machine (105SL made by Zebra), and a running test was performed. The results are shown in Sample No. 1 of Table 1. 1.

また、比較例として、図6(a)に示すような、ヘッド基板11の角部11cに保護層15が形成されたサーマルヘッドを作製し、同様にして走行試験を行い、その結果を表1の試料No.2に記載した。   Further, as a comparative example, a thermal head in which the protective layer 15 is formed on the corner portion 11c of the head substrate 11 as shown in FIG. 6A is manufactured, and a running test is similarly performed. Sample No. 2.

さらに、保護層15の上面にスパッタリング法によりTaSiOからなる除電膜17を形成し、この除電膜17を角部11cに露出した第1電極配線141に接続し、図3(a)に示すようなサーマルヘッドを作製し、これについても走行試験を行い、その結果を表1の試料No.3に記載した。 Further, a static elimination film 17 made of TaSiO 2 is formed on the upper surface of the protective layer 15 by sputtering, and this static elimination film 17 is connected to the first electrode wiring 141 exposed at the corner portion 11c, as shown in FIG. A thermal head was manufactured and a running test was also performed on the thermal head. 3.

Figure 2011005715
Figure 2011005715

この表1から、ヘッド基板の発熱素子側の長辺と短辺とで構成される2つの角部に保護層を形成しない、図1(a)に示すような本発明のサーマルヘッドでは、2kmの走行試験においても保護膜の剥離はなかった。これに対して、2つの角部に保護層を形成した図6(a)に示すようなサーマルヘッドでは、2kmの走行試験中に角部の保護膜に剥離が発生した。さらに、保護層15の上面にTaSiOからなる除電膜を形成し、角部に露出した第1電極配線に接続した、図3(a)に示すようなサーマルヘッドでも、2kmの走行試験においても、さらに10kmの走行試験においても保護膜の剥離はなかった。 From Table 1, the thermal head of the present invention as shown in FIG. 1A in which the protective layer is not formed at the two corners composed of the long side and the short side on the heating element side of the head substrate is 2 km. In the running test, the protective film was not peeled off. On the other hand, in the thermal head as shown in FIG. 6A in which protective layers are formed at two corners, the corner protective film peeled off during a 2 km running test. Further, a thermal head as shown in FIG. 3 (a) in which a static elimination film made of TaSiO 2 is formed on the upper surface of the protective layer 15 and connected to the first electrode wiring exposed at the corners can be used in a 2 km running test. Furthermore, there was no peeling of the protective film in the 10 km running test.

X サーマルヘッド
Y サーマルプリンタ
10 ヘッド基体
11 ヘッド基板
11a 主面の長辺
11b 主面の短辺
11c 角部
12 グレーズ層
13 電気抵抗層
13a 発熱素子
14 電極配線
141 第1電極配線
142 第2電極配線
143 第3電極配線
15 保護層
17 除電膜
20 駆動IC
30 配線部材
40 放熱体
59 搬送機構
61 プラテンローラ
62、63、64、65 搬送ローラ
69 制御機構
P 記録媒体
H 発熱素子
X thermal head Y thermal printer 10 head base 11 head substrate 11a major side 11b major side short side 11c corner 12 glaze layer 13 electrical resistance layer 13a heating element 14 electrode wiring 141 first electrode wiring 142 second electrode wiring 143 Third electrode wiring 15 Protective layer 17 Static elimination film 20 Driving IC
30 Wiring member 40 Radiator 59 Conveying mechanism 61 Platen rollers 62, 63, 64, 65 Conveying roller 69 Control mechanism P Recording medium H Heating element

Claims (5)

主面が長方形状のヘッド基板と、該ヘッド基板の前記主面に設けられている、一方の長辺に沿って一列に配列された複数の発熱素子、該複数の発熱素子の一端側に接続され、一方の長辺側に引き出された第1電極配線、および前記複数の発熱素子の他端側に接続され、前記第1電極配線と反対側に引き出された第2電極配線と、前記ヘッド基板の前記主面に前記一方の長辺から他方の長辺と所定距離をおいた範囲内で形成され、前記発熱素子および前記第1、第2電極配線の少なくとも一部を被覆する保護層とを具備するヘッド基体であって、前記保護層が、前記ヘッド基板の主面の前記一方の長辺と短辺とで構成される2つの角部に形成されていないことを特徴とするヘッド基体。   A main substrate having a rectangular main surface, and a plurality of heating elements arranged in a line along one long side provided on the main surface of the head substrate, connected to one end side of the plurality of heating elements A first electrode wiring drawn to one long side, a second electrode wiring connected to the other end of the plurality of heating elements and drawn to the opposite side of the first electrode wiring, and the head A protective layer formed on the main surface of the substrate within a predetermined distance from the one long side to the other long side, and covering at least a part of the heating element and the first and second electrode wirings; And the protective layer is not formed at two corners composed of the one long side and the short side of the main surface of the head substrate. . 前記角部近傍の前記保護層の厚みは、前記角部に向けて次第に薄く形成されていることを特徴とする請求項1記載のヘッド基体。   2. The head substrate according to claim 1, wherein the thickness of the protective layer in the vicinity of the corner portion is gradually reduced toward the corner portion. 前記ヘッド基板の角部には前記第1電極配線が露出しているとともに、前記保護層上には静電気を流す除電膜が形成されており、該除電膜は、前記角部の第1電極配線に接続されていることを特徴とする請求項1または2に記載のヘッド基体。   The corners of the head substrate are exposed to the first electrode wiring, and a static elimination film for passing static electricity is formed on the protective layer. The static elimination film is formed from the first electrode wiring at the corner. The head substrate according to claim 1, wherein the head substrate is connected to the head substrate. 請求項1乃至3のうちいずれかに記載のヘッド基体と、該ヘッド基体の第1および第2電極配線に接続された配線部材とを備えていることを特徴とする記録ヘッド。   4. A recording head comprising: the head substrate according to claim 1; and a wiring member connected to the first and second electrode wirings of the head substrate. 請求項4記載の記録ヘッドと、記録媒体を搬送する搬送部とを備えていることを特徴とする記録装置。   A recording apparatus comprising: the recording head according to claim 4; and a transport unit that transports a recording medium.
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