JP2011025629A - Recording head and recorder - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recording head and a recorder capable of suppressing blurring in printing. <P>SOLUTION: The recording head is composed by disposing a head base body 10 having a heating element array where a plurality of heating elements 13a are arranged in an array on an upper surface on a radiator 40, and bonding a portion opposed to the heating element array on a lower surface of the head base body 10 to the radiator 40 through a belt-like adhesive layer 16 extending in the arranging direction of the heating elements 13a. The recording head is provided with an air reservoir part 19 in the adhesive layer 16. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、記録ヘッドおよび記録装置に関し、特に、複数の発熱素子が一列に配列した発熱素子列を有するヘッド基体を、接着剤層で放熱体に接合してなる記録ヘッド、および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 recording head and a recording apparatus, and in particular, a recording head in which a head substrate having a heating element array in which a plurality of heating elements are arranged in a line is bonded to a heat radiator with an adhesive layer, and the recording head and recording The present invention relates to a recording apparatus including a conveyance unit that conveys a 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側の保護層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、発熱素子上の保護層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 protective layer on the heating element side. In the thermal printer having such a configuration, the heating element is heated according to a desired image, and the recording medium is pressed against the protective layer on the heating element with a platen roller substantially uniformly, thereby generating heat generated by the heating element. Good transmission against. Desired printing on the recording medium is performed by repeating this process.

図8、9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。   8 and 9 show a conventional thermal head (a type of recording head) X1, and the thermal head X1 includes a head substrate 50, a control IC 60, a wiring member 70, and a radiator 80. 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、プラテンローラにより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 favorably pressing the recording medium against the protective layer 55 located on the heating element 53a by the platen roller.

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一列に配列されている。   The heating elements 53a are located on the protrusions 52b of the glaze layer 52, and are arranged in a line at substantially the same distance along the main scanning direction D1-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、ヘッド基板51は、図8(b)、図9(b)に示すように、接着剤層56と、両面テープ57とで放熱体80に接合されている。すなわち、突出部52bに形成された発熱素子53aの直下に位置するヘッド基板51の下面は、放熱体80に形成された2条の凹溝58間の突出面に放熱性樹脂からなる接着剤層56で接合されている(例えば、特許文献1、2参照)。ヘッド基板51の下面と、発熱素子53aの直下に位置する部分および溝部58以外の放熱体80との間は、両面テープ57にて接合されている。なお、図9(b)では、理解を容易にするため、ヘッド基板51の上面にはグレーズ層52の突出部52bのみ記載した。   8B and 9B, the head substrate 51 is bonded to the heat radiating body 80 with an adhesive layer 56 and a double-sided tape 57. That is, the lower surface of the head substrate 51 located immediately below the heat generating element 53a formed in the protruding portion 52b is an adhesive layer made of a heat-dissipating resin on the protruding surface between the two concave grooves 58 formed in the heat radiator 80. 56 (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The lower surface of the head substrate 51 and the heat radiating body 80 other than the portion located directly below the heating element 53a and the groove portion 58 are joined by a double-sided tape 57. In FIG. 9B, only the protrusion 52 b of the glaze layer 52 is shown on the upper surface of the head substrate 51 for easy understanding.

発熱素子53aの直下に位置するヘッド基板51の下面と放熱体80との間の放熱性樹脂からなる接着剤層56には、接着剤層56の熱伝導の観点から、従来、気泡を含まないように調整されていた(例えば、特許文献3参照)。   Conventionally, the adhesive layer 56 made of a heat-dissipating resin between the lower surface of the head substrate 51 and the heat radiating body 80 located directly below the heat generating element 53a does not contain bubbles from the viewpoint of heat conduction of the adhesive layer 56. (For example, refer patent document 3).

実開平3−52152号公報Japanese Utility Model Publication No. 3-52152 特開2001−96780号公報JP 2001-96780 A 特開2004−160924号公報JP 2004-160924 A

しかしながら、従来のサーマルヘッドX1では、印字中に発熱素子53aからの熱が、接着剤層56を介して放熱体80に伝導し、ヘッド基板51と放熱体80との熱膨張係数の相違からヘッド基板51が変形を生じ、印画かすれが発生するおそれがあった。   However, in the conventional thermal head X1, heat from the heat generating element 53a is conducted to the heat radiating body 80 through the adhesive layer 56 during printing, and the head expansion due to the difference in thermal expansion coefficient between the head substrate 51 and the heat radiating body 80. There was a possibility that the substrate 51 would be deformed and the print fading might occur.

すなわち、従来、ヘッド基板51として、絶縁性、放熱性および平坦性という理由からアルミナ等のセラミックスが用いられ、放熱体80としては、放熱性という理由から、アルミニウム等の金属が用いられており、熱膨張係数が大きく相違するため、放熱体80の温度によりヘッド基板51の平坦度が変化し、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子53aに押し当てる力が変動し、印画かすれが発生するおそれがあった。   That is, conventionally, ceramic such as alumina is used as the head substrate 51 for reasons of insulation, heat dissipation and flatness, and a metal such as aluminum is used as the heat dissipation body 80 for reasons of heat dissipation. Since the thermal expansion coefficients are greatly different, the flatness of the head substrate 51 changes depending on the temperature of the heat radiating body 80, and the force of pressing the recording medium against the heating element 53a by the platen roller may fluctuate, which may cause printing blur. It was.

本発明は、印画かすれを抑制できる記録ヘッドおよび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 recording head and a recording apparatus that can suppress blurring of a print.

本発明の記録ヘッドは、上面に複数の発熱素子が一列に配列した発熱素子列を有するヘッド基体を放熱体上に配置し、前記ヘッド基体の下面における前記発熱素子列と対向する部分を、前記発熱素子の配列方向に延びる帯状の接着剤層を介して前記放熱体に接合してなる記録ヘッドであって、前記接着剤層に空気溜まり部を有することを特徴とする。   In the recording head of the present invention, a head base having a heat generating element array in which a plurality of heat generating elements are arranged in a row on the upper surface is disposed on a heat radiating body, and a portion facing the heat generating element array on the lower surface of the head base is The recording head is bonded to the heat radiating body through a belt-like adhesive layer extending in the arrangement direction of the heat generating elements, and has an air reservoir in the adhesive layer.

このような記録ヘッドでは、接着剤層に空気溜まり部を有するため、例えば、連続印刷する際に放熱体が高温となった場合でも、空気溜まり部により放熱体の変形が吸収され、ヘッド基体の変形を抑制でき、温度変化に対するヘッド基体の平坦度の変化を抑制でき、これにより、放熱体に温度変化が生じたとしても、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子側に押し当てる力が変動することが抑制され、印画かすれを抑制することができる。   Since such a recording head has an air reservoir in the adhesive layer, for example, even when the heat sink becomes hot during continuous printing, deformation of the heat sink is absorbed by the air reservoir, and the head substrate Deformation can be suppressed, and the change in the flatness of the head substrate with respect to temperature changes can be suppressed. As a result, even if a temperature change occurs in the radiator, the force with which the recording medium is pressed against the heating element by the platen roller varies. Is suppressed, and blurring of printing can be suppressed.

また、本発明の記録ヘッドは、前記空気溜まり部は、前記発熱素子の配列方向に所定間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする。このような記録ヘッドでは、空気溜まり部により放熱体の変形をさらに吸収することができ、印画かすれをさらに抑制することができる。   The recording head of the present invention is characterized in that a plurality of the air reservoirs are formed at a predetermined interval in the arrangement direction of the heating elements. In such a recording head, the deformation of the heat radiating body can be further absorbed by the air reservoir, and print blur can be further suppressed.

さらに、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印画かすれを抑制することができる。   Furthermore, a recording apparatus of the present invention includes the recording head and a transport unit that transports a recording medium. In such a recording apparatus, it is possible to suppress blurring of printing.

本発明の記録ヘッドでは、接着剤層に空気溜まり部を有するため、例えば、連続印刷する際に放熱体が高温となった場合でも、空気溜まり部により放熱体の変形が吸収され、ヘッド基体の変形を抑制でき、温度変化に対するヘッド基体の平坦度の変化を抑制でき、これにより、放熱体に温度変化が生じたとしても、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子側に押し当てる力が変動することが抑制され、印画かすれを抑制することができる。   In the recording head of the present invention, since the air reservoir is provided in the adhesive layer, for example, even when the heat sink becomes hot during continuous printing, the air reservoir absorbs the deformation of the heat sink and Deformation can be suppressed, and the change in the flatness of the head substrate with respect to temperature changes can be suppressed. As a result, even if a temperature change occurs in the radiator, the force with which the recording medium is pressed against the heating element by the platen roller varies. Is suppressed, and blurring of printing can be suppressed.

(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). 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. (a)は空気溜まり部が発熱素子の配列方向に所定間隔をおいて複数形成されている状態を示す透視平面図であり、(b)は図1(b)の要部を拡大して示す断面図である。(A) is a perspective plan view showing a state in which a plurality of air reservoirs are formed at predetermined intervals in the arrangement direction of the heating elements, and (b) is an enlarged view of the main part of FIG. 1 (b). It is sectional drawing. (a)は発熱素子の配列方向に所定間隔をおいて空気溜まり部を複数形成してなる空気溜まり部列が2列形成されている状態を示す透視平面図であり、(b)は(a)の断面図であり、(c)は、細長い空気溜まり部が発熱素子の配列方向に所定間隔をおいて複数形成されている状態を示す透視平面図であり、(d)は、一つの細長い空気溜まり部が発熱素子の配列方向に形成されている状態を示す透視平面図である。(A) is a perspective plan view showing a state in which two rows of air reservoirs formed by forming a plurality of air reservoirs at predetermined intervals in the arrangement direction of the heating elements are formed, and (b) is (a) (C) is a perspective plan view showing a state in which a plurality of elongated air reservoirs are formed at predetermined intervals in the arrangement direction of the heating elements, and (d) is one elongated section. It is a see-through | perspective plan view which shows the state in which the air reservoir part is formed in the sequence direction of a heat generating element. 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)は、本発明のサーマルヘッドAのヘッド基体の平坦度を示すグラフであり、(b)は、比較例のサーマルヘッドBのヘッド基体の平坦度を示すグラフである。(A) is a graph which shows the flatness of the head base | substrate of the thermal head A of this invention, (b) is a graph which shows the flatness of the head base | substrate of the thermal head B of a comparative example. (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. (a)が図8のサーマルヘッドの断面図であり、(b)は放熱体へのヘッド基体の接合状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing of the thermal head of FIG. 8, (b) is sectional drawing which shows the joining state of the head base | substrate to a heat radiator.

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、ガラス材料等の無機材料が好適に用いられる。   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 direction D1-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. For example, ceramics such as alumina ceramics and inorganic materials such as glass materials are preferably used.

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 the 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の後述する発熱素子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、発熱素子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 heating element 13a described later of the electrical 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 heating element 13a. An example of a material for forming the glaze layer 12 is 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、20〜250μm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、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 the thickness thereof is 20 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 direction D5-D6 from the base 12a. Further, the projecting portion 12b is formed in a strip shape extending in the main scanning direction D1-D2. The protrusion 12b has a substantially semi-elliptical cross section in the sub-scanning direction D3-D4 orthogonal to the main scanning direction D1-D2. In the present embodiment, the arrangement direction in a state where the heating elements 13a 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、グレーズ層12上に形成されている。電気抵抗層13の厚みは、0.01〜0.5μm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として機能しており、発熱素子13aは、グレーズ層12の突出部12b上に形成されている。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。   The electrical resistance layer 13 is formed on the glaze layer 12. The electric resistance layer 13 has a thickness of 0.01 to 0.5 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 13 a, and the heating element 13 a is a protruding portion of the glaze layer 12. 12b is formed. 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200〜550℃の範囲となるように構成されている。   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 200 to 550 ° C., for example.

また、発熱素子13aは、矢印D1−D2方向に所定間隔をおいて一列に形成されており、発熱素子列を形成している。   Further, the heating elements 13a are formed in a line at predetermined intervals in the direction of the arrows D1-D2, forming a heating element array.

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と離間して形成されており、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、「発熱素子の駆動に寄与する」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 formed 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 heating element” means that a current flows along with driving or driving control of the heating 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.

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2電極配線142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、電極配線14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 second electrode wiring 142 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 through the electrode wiring 14.

図3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49を介して、第1電極配線141、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および電極配線14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. 3 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 first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143 through a conductive connection member 49 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 electrode wiring 14. 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2.5×10〜4.5×10N/mm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 defined by JIS standard K7171 is, for example, 2.5 × 10 3 to 4.5 × 10 3 N / mm 2 .

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を挟持している。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1.1×10−5−1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0.5〜2.0mm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 0.5-2.0 mm 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1.7×10−5−1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 its thermal expansion coefficient 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および電極配線14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3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 electrode wiring 14. Note that the external connection terminals 32 are omitted in FIG. 3 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1.7×10−5−1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 has a thermal expansion coefficient of 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10〜35μm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 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、例えば銅またはアルミニウムを含む金属材料が挙げられる。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を意味する。特に、熱伝導性の観点から金属材料、特にアルミニウムからなる放熱体40が望ましい。   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. As a material for forming the radiator 40, for example, a metal material containing copper or aluminum can be used. Here, “a material having high thermal conductivity” means a material having higher thermal conductivity than the material constituting the head substrate 11. In particular, a radiator 40 made of a metal material, particularly aluminum, is desirable from the viewpoint of thermal conductivity.

記録ヘッドは、複数の発熱素子13aが一列に配列した発熱素子列を上面に有するヘッド基体10が放熱体40上に配置されており、ヘッド基体10の下面の発熱素子列と対向する部分が、言い換えると、発熱素子列の直下におけるヘッド基体10の面が、図4に示すように、発熱素子13aの配列方向(矢印D1−D2方向)に延びる帯状の熱伝導性の良好な接着剤層16を介して放熱体40の上面に接合され、さらに、ヘッド基体10の下面と、発熱素子13aの直下に位置する部分および凹溝18以外の放熱体40の上面との間は、両面テープ17にて接着されている。なお、支持板33と放熱体40との間も、両面テープ17にて接着されている。接着剤層16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または化学反応硬化型のものが挙げられる。   In the recording head, a head base 10 having a heat generating element array in which a plurality of heat generating elements 13a are arranged in a line is disposed on a heat radiating body 40, and a portion facing the heat generating element array on the lower surface of the head base 10 is In other words, as shown in FIG. 4, the surface of the head substrate 10 immediately below the heating element array extends in the arrangement direction of the heating elements 13a (arrow D1-D2 direction) and has a belt-like adhesive layer 16 with good thermal conductivity. Further, the double-sided tape 17 is connected between the lower surface of the head base 10 and the upper surface of the heat radiator 40 other than the portion located directly below the heating element 13a and the groove 18. Are glued together. The support plate 33 and the radiator 40 are also bonded with the double-sided tape 17. Examples of the adhesive layer 16 include thermosetting or chemical reaction curing types such as epoxy resins, polyimide resins, acrylic resins, phenol resins, and polyester resins.

そして、本発明では、図4に示すように、接着剤層16のヘッド基体10側には複数の空気溜まり部19が形成されていることが特徴である。空気溜まり部19は、図4(a)に示すように、帯状の接着剤層16の幅方向(矢印D3−D4方向)の中央部に、発熱素子13aの配列方向(矢印D1−D2方向)に所定間隔をおいて形成され、空気溜まり部列を形成している。なお、図4(b)では、ヘッド基体10の上面には、理解を容易にするため、グレーズ層12の突出部12bのみ記載した。   In the present invention, as shown in FIG. 4, a plurality of air reservoirs 19 are formed on the side of the head base 10 of the adhesive layer 16. As shown in FIG. 4A, the air reservoir 19 is arranged in the center of the band-shaped adhesive layer 16 in the width direction (arrow D3-D4 direction) and in the arrangement direction of the heating elements 13a (arrow D1-D2 direction). Are formed at a predetermined interval to form an air reservoir column. In FIG. 4B, only the protrusion 12b of the glaze layer 12 is shown on the upper surface of the head base 10 for easy understanding.

空気溜まり部19は、ヘッド基体10を剥離して接着剤層16を平面視したときに円形状を有しており、その直径は、発熱素子13aからの接着剤層16による熱伝導をあまり阻害しない大きさとされており、空気溜まり部19の直径は直径30〜150μmとされ、グレーズ層12の突出部12bの矢印D3−D4方向における長さの5%以下とされている。   The air reservoir 19 has a circular shape when the head base 10 is peeled and the adhesive layer 16 is viewed in plan, and the diameter of the air reservoir 19 inhibits heat conduction by the adhesive layer 16 from the heating element 13a so much. The diameter of the air reservoir 19 is 30 to 150 μm, and is 5% or less of the length of the protruding portion 12b of the glaze layer 12 in the arrow D3-D4 direction.

また、空気溜まり部19の間隔についても、発熱素子13aからの接着剤層16による熱伝導をあまり阻害しない間隔とされている。   Further, the interval between the air reservoirs 19 is also set so as not to disturb the heat conduction by the adhesive layer 16 from the heating element 13a.

空気溜まり部19は、接着剤層16のヘッド基体10側に形成されており、ヘッド基体10を剥離した時、空気溜まり部19は接着剤層16の上面に凹部となって現れる。   The air reservoir portion 19 is formed on the head base 10 side of the adhesive layer 16, and the air reservoir portion 19 appears as a recess on the upper surface of the adhesive layer 16 when the head base body 10 is peeled off.

このような記録ヘッドでは、接着剤層16のヘッド基体側に空気溜まり部19を有するため、例えば、連続印刷する際に放熱体40が高温となった場合でも、空気溜まり部19により放熱体40の変形が吸収され、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子13a側に押し当てる力が変動することが抑制され、印画かすれを抑制することができる。そして、図4(a)に示すように、空気溜まり部19が発熱素子13aの配列方向に所定間隔をおいて複数形成されている場合には、放熱体40の変形を空気溜まり部19でさらに吸収することができ、印画かすれをさらに抑制することができる。   In such a recording head, since the air reservoir 19 is provided on the head base side of the adhesive layer 16, for example, even when the heat radiator 40 becomes hot during continuous printing, the air reservoir 40 causes the heat sink 40 to remain. Therefore, the platen roller is prevented from fluctuating the force with which the recording medium is pressed against the heating element 13a, and blurring of printing can be suppressed. As shown in FIG. 4A, when a plurality of air reservoirs 19 are formed at predetermined intervals in the arrangement direction of the heating elements 13a, the heat sink 40 is further deformed by the air reservoir 19 It can be absorbed and blurring of printing can be further suppressed.

また、従来、感熱メディア表面に付着する異物が保護層15表面と接触し、プレスすることになるが、メディアやプラテンローラでその大きさの異物を吸収できない分、サーマルヘッド側の保護層15表面で異物の段差を吸収することになり、吸収できない分は保護層15を介して発熱素子13aや電極配線14に機械的ダメージが発生し易いが、本発明では、発熱素子13aの直下の接着剤層16に空気溜まり部19が形成されているため、接着剤層16が弾力性を有することになり、機械的ストレスに対して耐久性を向上できる。   Conventionally, the foreign matter adhering to the surface of the thermal medium comes into contact with the surface of the protective layer 15 and is pressed, but the surface of the protective layer 15 on the thermal head side can be absorbed by the medium or the platen roller. However, in the present invention, the adhesive immediately below the heating element 13a is likely to cause mechanical damage to the heating element 13a and the electrode wiring 14 via the protective layer 15. Since the air reservoir 19 is formed in the layer 16, the adhesive layer 16 has elasticity, and durability against mechanical stress can be improved.

なお、ヘッド基体10のヘッド基板11は、熱伝導性の観点から薄く(1mm以下)に形成された場合には、ヘッド基板11が変形し易くなるため、本発明を好適に用いることができる。また、ヘッド基板11の長さが100mm以上ある場合、すなわち、発熱素子列が長い場合にも、ヘッド基板11が変形し易くなるため、本発明を好適に用いることができる。さらにヘッド基板11の幅(矢印D3−D4方向の長さ)が10mm以下の場合にも、ヘッド基板11が変形し易くなるため、本発明を好適に用いることができる。   In addition, when the head substrate 11 of the head base 10 is formed thin (1 mm or less) from the viewpoint of thermal conductivity, the head substrate 11 is easily deformed, and thus the present invention can be preferably used. Moreover, since the head substrate 11 is easily deformed even when the length of the head substrate 11 is 100 mm or more, that is, when the heating element array is long, the present invention can be suitably used. Furthermore, since the head substrate 11 is easily deformed even when the width of the head substrate 11 (the length in the direction of the arrows D3-D4) is 10 mm or less, the present invention can be preferably used.

特に、画像用、医療用の記録ヘッドでは、ヘッド基板11が長くなる傾向にあるため、本発明を好適に用いることができる。   In particular, in the recording head for images and medical use, since the head substrate 11 tends to be long, the present invention can be suitably used.

図5(a)、(b)は、空気溜まり部列を2列形成したもので、このような記録ヘッドでも、図4の記録ヘッドと同様に、空気溜まり部19により、例えば、連続印刷する際に放熱体40が高温となった場合でも、空気溜まり部19により放熱体40の変形がさらに吸収され、ヘッド基体10の変形を抑制でき、印画かすれを抑制することができる。さらに、グレーズ層12の突出部12bの中央部に形成された発熱素子13aの直下は、空気溜まり部19間に位置することになり、図4よりも発熱素子13aからの放熱性を向上できる。   5 (a) and 5 (b) are formed with two air reservoir portions. Even in such a recording head, for example, continuous printing is performed by the air reservoir 19 as in the recording head of FIG. At this time, even when the heat radiating body 40 becomes high temperature, the deformation of the heat radiating body 40 is further absorbed by the air reservoir 19, the deformation of the head base 10 can be suppressed, and the print fading can be suppressed. Further, the portion immediately below the heat generating element 13a formed at the center of the projecting portion 12b of the glaze layer 12 is located between the air reservoirs 19, so that the heat dissipation from the heat generating element 13a can be improved as compared with FIG.

図5(c)は、細長い空気溜まり部19を複数所定間隔をおいて形成し、(d)は、細長い空気溜まり部19を一本形成したもので、放熱体40の変形をさらに吸収でき、印画かすれを抑制することができる。空気溜まり部19の矢印D3−D4方向の幅は、グレーズ層12の突出部12bの矢印D3−D4方向における長さの5%以下とされている。
<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。
5 (c), a plurality of elongated air reservoirs 19 are formed at predetermined intervals, and FIG. 5 (d) is a single elongated air reservoir 19, which can further absorb deformation of the radiator 40, Print blur can be suppressed. The width of the air reservoir 19 in the arrow D3-D4 direction is 5% or less of the length of the protruding portion 12b of the glaze layer 12 in the arrow D3-D4 direction.
<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を形成する。   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 sputtering.

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、配線部材を準備する。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 is prepared. 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1電極配線141上、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1電極配線141、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1電極配線141、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 on the first electrode wiring 141 and the third electrode wiring 143 of the head substrate 10. Next, the first electrode wiring 141, the third electrode wiring 143, and the connection terminal of the wiring member 30 are opposed to each other through a solder paste and heated, and the first electrode wiring 141, the third electrode wiring 143, and the wiring member 30 are connected. The connection terminal is fixed with heat-melted solder.

次に、駆動IC搭載工程を行う。具体的には、まず、第2電極配線142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142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2電極配線142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 second electrode wiring 142 and the third electrode wiring 143, and the second electrode wiring 142 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 second electrode wiring 142 and the third electrode wiring 143 and the connection terminals of the driving IC 20.

次に、放熱体40上にヘッド基体10および配線部材30を接合する。具体的に説明する。矢印D1−D2方向に凹溝18が形成された放熱体40の前記凹溝18間の突出面に、ディスペンサ等の塗布装置を用い矢印D3−D4方向の中央部が凹となるように接着剤を塗布する。このような形状に接着材を塗布するには、例えば、一つのディスペンサを用いる場合には、凹溝18間の突出面にディスペンサの吐出口を押しつけるようにしてディスペンサの吐出口から接着剤を吐出させながら、例えばD2方向にディスペンサを移動させることにより形成する。または、2本のディスペンサを用いて、矢印D3−D4方向の中央部が凹となるように接着剤を吐出させながら、例えばD2方向にディスペンサを移動させ、中央部が凹となるように接着剤を塗布できる。   Next, the head base 10 and the wiring member 30 are joined on the heat radiating body 40. This will be specifically described. Adhesive so that the central part in the direction of the arrow D3-D4 is concave on the projecting surface between the concave grooves 18 of the radiator 40 in which the concave groove 18 is formed in the direction of the arrow D1-D2 using a coating device such as a dispenser. Apply. In order to apply the adhesive in such a shape, for example, when one dispenser is used, the adhesive is discharged from the discharge port of the dispenser by pressing the discharge port of the dispenser against the protruding surface between the concave grooves 18. For example, it is formed by moving the dispenser in the direction D2. Or, using two dispensers, while discharging the adhesive so that the center in the direction of arrows D3-D4 is concave, the dispenser is moved in the direction of D2, for example, so that the center is concave. Can be applied.

一方、凹溝18間の突出面以外の放熱体40の上面には、両面テープを貼り付ける。そして、接着剤が塗布され、両面テープが貼り付けられた放熱体40の上面に、ヘッド基体10を配置し、両面テープ17にヘッド基体10の下面を接着するとともに、接着剤を硬化させた接着剤層16でヘッド基体10を接合し、図4に示すような空気溜まり部19を有する記録ヘッドを作製することができる。すなわち、ヘッド基体10で凹形状の接着剤が放熱体40側に押圧され、接着剤の流動等により、平面視円形の空気溜まり部19が形成される。   On the other hand, a double-sided tape is affixed on the upper surface of the heat radiating body 40 other than the protruding surface between the concave grooves 18. Then, the head base 10 is disposed on the upper surface of the heat radiating body 40 to which the adhesive is applied and the double-sided tape is affixed, and the lower surface of the head base 10 is bonded to the double-sided tape 17 and the adhesive is cured. The recording medium having the air reservoir 19 as shown in FIG. 4 can be manufactured by bonding the head substrate 10 with the agent layer 16. That is, the concave adhesive is pressed toward the heat radiating body 40 by the head base 10, and the air reservoir 19 having a circular shape in plan view is formed by the flow of the adhesive and the like.

なお、接着剤を、例えば加熱して硬化させる場合には、加熱後冷却する際においても、空気溜まり部19によりヘッド基体10の変形が抑制され、記録ヘッドの製造歩留まりを向上できる。   When the adhesive is cured by heating, for example, even when cooling after heating, deformation of the head base 10 is suppressed by the air reservoir portion 19, and the manufacturing yield of the recording head can be improved.

また、図5(a)に示すような2列の空気溜まり部列は、凹溝18間の突出面にディスペンサ等の塗布装置を用い、矢印D3−D4方向に2つの凹が形成されるように接着剤を塗布する。例えば、矢印D3−D4方向に配列されたディスペンサの3つの吐出口から接着剤を塗布しながら、例えばD2方向にディスペンサを移動させ、2列の凹が形成されるように接着剤を塗布し、ヘッド基体10で凹形状の接着剤を放熱体40側に押しつけ、硬化させることで形成することができる。   Further, in the two rows of air reservoirs as shown in FIG. 5A, two concaves are formed in the direction of arrows D3-D4 using a coating device such as a dispenser on the protruding surface between the concave grooves 18. Apply adhesive to For example, while applying adhesive from the three outlets of the dispenser arranged in the direction of arrows D3-D4, for example, the dispenser is moved in the D2 direction, and the adhesive is applied so that two rows of recesses are formed, The head base 10 can be formed by pressing a concave adhesive against the radiator 40 and curing it.

図4(c)(d)に示すような細長い空気溜まり部列は、図3で用いた接着剤の粘度、接着剤塗布時の凹形状を調整することにより作製することができる。   4 (c) and 4 (d) can be produced by adjusting the viscosity of the adhesive used in FIG. 3 and the concave shape when the adhesive is applied.

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6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. 6 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側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3〜15mmの範囲の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 toward 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 of 3 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、外部接続端子32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. That is, 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 terminal 32.

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、印画かすれを抑制し、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 suppress blurring of printing and improve 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.

上面に複数の発熱素子が一列に配列した発熱素子列を有するヘッド基体10、配線部材30、放熱体40を準備した。   A head substrate 10, a wiring member 30, and a radiator 40 having a heating element array in which a plurality of heating elements are arranged in a row on the upper surface were prepared.

ヘッド基体10は、幅9mm、長さ168mm、厚み1mmであり、長さ方向に発熱素子列が形成されていた。放熱体40はAlからなり、幅20mm、長さ170mm、厚み4mmであり、発熱素子列と対応する部分に2条の凹溝が形成されている。   The head substrate 10 had a width of 9 mm, a length of 168 mm, and a thickness of 1 mm, and a heating element array was formed in the length direction. The radiator 40 is made of Al, has a width of 20 mm, a length of 170 mm, and a thickness of 4 mm, and two grooves are formed in a portion corresponding to the heating element array.

放熱体40の凹溝間の突出面にディスペンサを用い矢印D3−D4方向の中央部が凹となるように、ディスペンサの吐出口を突出面に押し当てながらD2方向に、熱硬化性の接着剤を塗布した。また、凹溝間の突出面以外の放熱体40の上面に両面テープを貼り付けた。そして、ヘッド基体10を接着剤および両面テープの上面に配置するとともに、両面テープの上面に配線部材30を配置し、90℃で1時間加熱し、接着剤を硬化させ、本発明のサーマルヘッドAを作製した。   A thermosetting adhesive is used in the D2 direction while pressing the discharge port of the dispenser against the protruding surface so that the central portion in the direction of the arrow D3-D4 is concave using the dispenser on the protruding surface between the concave grooves of the radiator 40. Was applied. Moreover, the double-sided tape was affixed on the upper surface of the heat radiator 40 other than the protruding surface between the concave grooves. Then, the head substrate 10 is disposed on the upper surface of the adhesive and the double-sided tape, and the wiring member 30 is disposed on the upper surface of the double-sided tape, and is heated at 90 ° C. for 1 hour to cure the adhesive. Was made.

作製したサーマルヘッドAについて、オーブンで25℃および80℃に10分間保持後、それぞれ平坦度を測定した。平坦度は、発熱素子13a直上の保護層15表面に接触式の測定ヘッドを接触させて測定したもので、ヘッド基体10の両端を結んだ線分を基準に、この線分からの突出高さで示した。その結果を図7(a)に示した。   About the produced thermal head A, after hold | maintaining at 25 degreeC and 80 degreeC for 10 minute (s) in oven, the flatness was measured, respectively. The flatness is measured by bringing a contact-type measuring head into contact with the surface of the protective layer 15 immediately above the heating element 13a. The flatness is measured by the protruding height from this line segment with reference to the line segment connecting both ends of the head substrate 10. Indicated. The result is shown in FIG.

このグラフに示した結果から、本発明のサーマルヘッドAでは温度変化によるヘッド平坦度に大きな変化がみられないことがわかる。これにより、放熱体40に温度変化が生じたとしても、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子13a側に押し当てる力が変動することが抑制され、印画かすれのない良好な画像が得られることがわかる。   From the results shown in this graph, it can be seen that in the thermal head A of the present invention, there is no significant change in head flatness due to temperature change. As a result, even if a temperature change occurs in the heat radiating body 40, it can be seen that fluctuations in the force with which the platen roller presses the recording medium against the heating element 13a are suppressed, and a good image without blurring of the print can be obtained. .

ヘッド基体10を放熱体40から剥離し、接着剤層16を平面視したところ、図4に示すように、平面視円形状で、直径30〜150μmの空気溜まり部19が、発熱素子13aの配列方向に複数0.01〜1mmの間隔をおいて形成されていた。   When the head substrate 10 is peeled off from the heat radiating body 40 and the adhesive layer 16 is viewed in plan, as shown in FIG. It was formed with a plurality of intervals of 0.01 to 1 mm in the direction.

比較例として、接着剤層に空気溜まり部ができないように、矢印D3−D4方向の中央部が凸となるように接着剤を塗布し、上記と同様にして、比較例のサーマルヘッドBを作製し、本発明と同様に25℃と80℃におけるヘッド基板の平坦度を測定し、その結果を図7(b)に示した。このグラフから、比較例のサーマルヘッドBでは、温度変化によりヘッド基板の平坦度が大きく変化し、これにより、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子13a側に押し当てる力が変動し、印画かすれが発生することがわかる。   As a comparative example, an adhesive is applied so that the central portion in the direction of arrows D3-D4 is convex so that there is no air reservoir in the adhesive layer, and the thermal head B of the comparative example is manufactured in the same manner as described above. Then, the flatness of the head substrate at 25 ° C. and 80 ° C. was measured as in the present invention, and the result is shown in FIG. From this graph, in the thermal head B of the comparative example, the flatness of the head substrate greatly changes due to the temperature change, and as a result, the force of pressing the recording medium against the heating element 13a side by the platen roller fluctuates and print blurring occurs I understand that

ヘッド基体10を放熱体4から剥離し、接着剤層16を平面視したところ、本発明のような空気溜まり部は形成されていなかった。   When the head substrate 10 was peeled from the heat radiating body 4 and the adhesive layer 16 was viewed in plan, the air reservoir as in the present invention was not formed.

従って、接着剤層16に空気溜まり部19を形成することにより、放熱体40が高温となった場合でも、空気溜まり部19により放熱体40の変形が吸収され、ヘッド基体10の変形を抑制でき、プラテンローラにより記録媒体を発熱素子13a側に押し当てる力が変動することが抑制され、印画かすれを抑制できることがわかる。   Therefore, by forming the air reservoir 19 in the adhesive layer 16, even when the radiator 40 becomes high temperature, the deformation of the radiator 40 is absorbed by the air reservoir 19 and the deformation of the head base 10 can be suppressed. It can be seen that fluctuations in the force of pressing the recording medium against the heating element 13a side by the platen roller are suppressed, and blurring of the print can be suppressed.

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
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
16 接着剤層
17 両面テープ
18 凹溝
19 空気溜まり部
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
X thermal head Y thermal printer 10 head substrate 11 head substrate 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 16 adhesive layer 17 double-sided tape 18 Concave groove 19 Air reservoir 20 Drive IC
30 Wiring member 40 Heat radiating body 59 Conveying mechanism 61 Platen rollers 62, 63, 64, 65 Conveying roller 69 Control mechanism P Recording medium

Claims (3)

上面に複数の発熱素子が一列に配列した発熱素子列を有するヘッド基体を放熱体上に配置し、前記ヘッド基体の下面における前記発熱素子列と対向する部分を、前記発熱素子の配列方向に延びる帯状の接着剤層を介して前記放熱体に接合してなる記録ヘッドであって、前記接着剤層に空気溜まり部を有することを特徴とする記録ヘッド。   A head base having a heat generating element array in which a plurality of heat generating elements are arranged in a row on the upper surface is disposed on a heat radiating body, and a portion of the lower surface of the head base facing the heat generating element array extends in the arrangement direction of the heat generating elements. A recording head formed by bonding to the heat radiating body via a belt-like adhesive layer, wherein the adhesive layer has an air reservoir. 前記空気溜まり部は、前記発熱素子の配列方向に所定間隔をおいて複数形成されていることを特徴とする請求項1に記載の記録ヘッド。   The recording head according to claim 1, wherein a plurality of the air reservoirs are formed at predetermined intervals in the arrangement direction of the heat generating elements. 請求項1または2に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 1; and a transport unit that transports a recording medium.
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