JP2011056823A - Thermal print head and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a thermal print head and a manufacturing method thereof.
サーマルプリントヘッドは、主走査方向に配列された複数の抵抗発熱体を発熱させ、その熱により感熱記録紙などの被印刷体に文字や図形などの画像を形成する出力用デバイスである。このサーマルプリントヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンター、イメージャー、シールプリンターなどの記録機器に広く利用されている。 The thermal print head is an output device that heats a plurality of resistance heating elements arranged in the main scanning direction and forms images such as characters and figures on a printing medium such as a thermal recording paper by the heat. This thermal print head is widely used in recording devices such as barcode printers, digital plate-making machines, video printers, imagers, and seal printers.
一般的なサーマルプリントヘッドは、放熱板と、放熱板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱板に取り付けられた回路基板とを備えている。この発熱体板の放熱板と相対する表面の反対側の表面の帯状に延びる発熱領域には、発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、発熱体を駆動する駆動回路の一部となるドライバICは、たとえば発熱体板に搭載されている。 A general thermal print head includes a heat radiating plate, a heat generating plate attached to the heat radiating plate, and a circuit board attached to the heat radiating plate on the same side as the heat generating plate. Heat generating resistors are linearly arranged at predetermined intervals in a heat generating region extending in a band shape on the surface opposite to the surface of the heat generating plate opposite to the heat radiating plate. In addition, a driver IC that is a part of a drive circuit that drives the heating element is mounted on, for example, a heating element plate.
このようなサーマルプリントヘッドを用いたプリンタは、一般的に、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラを備えている。このプラテンローラは、主走査方向を軸として、その側面が支持基板上の発熱領域に接するように配置され、その軸を中心に回転可能に設けられる。プラテンローラの回転によって、プラテンローラと発熱領域の間に挿入された媒体は、主走査方向に垂直な副走査方向に移動する。プラテンローラによって媒体を発熱領域に押し付けつつ、その媒体を副走査方向に移動させ、発熱領域の発熱パターンを媒体の移動とともに変化させることにより、所望の画像を被印刷体上に形成する。 A printer using such a thermal print head generally includes a platen roller formed in a cylindrical shape with a material having a predetermined elasticity. The platen roller is disposed so that its side surface is in contact with the heat generation area on the support substrate with the main scanning direction as an axis, and is provided to be rotatable about the axis. Due to the rotation of the platen roller, the medium inserted between the platen roller and the heat generating area moves in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. While pressing the medium against the heat generation area by the platen roller, the medium is moved in the sub-scanning direction, and the heat generation pattern of the heat generation area is changed with the movement of the medium, thereby forming a desired image on the printing medium.
被印刷媒体が硬質である場合、印刷時の被印刷媒体の通過経路は、直線である必要がある。また、印刷の高速化のためには、被印刷媒体の通過経路は、できるだけ直線に近い単純なものであることが好ましい。 When the printing medium is hard, the passage path of the printing medium at the time of printing needs to be a straight line. In order to increase the printing speed, it is preferable that the passage path of the print medium is as simple as possible as a straight line.
サーマルプリントヘッドの発熱部近傍の表面が平坦である場合、被印刷媒体をこのようなストレートパスで搬送することは不可能である。また、サーマルプリントヘッドの保温層に突条を設けた場合でも、ドライバICなどを保護している樹脂との干渉により、このようなストレートパスを確保することは困難である。 When the surface in the vicinity of the heat generating portion of the thermal print head is flat, it is impossible to transport the print medium by such a straight path. Further, even when a protrusion is provided on the heat retaining layer of the thermal print head, it is difficult to ensure such a straight path due to interference with the resin protecting the driver IC and the like.
一方、絶縁基板の端面に発熱領域を形成した端面型のサーマルプリントヘッドや、絶縁基板の端部近傍に斜面を形成し、その斜面上に発熱領域を形成したコーナーエッジ型のサーマルプリントヘッドでは、ストレートパスを確保することが比較的容易である。しかし、端面型あるいはコーナーエッジ型のサーマルプリントヘッドは、製造が比較的困難であるため、製造コストが大きくなる傾向にある。 On the other hand, in an end face type thermal print head in which a heat generating area is formed on the end face of the insulating substrate, and a corner edge type thermal print head in which a slope is formed near the end of the insulating substrate and a heat generating area is formed on the slope, It is relatively easy to secure a straight path. However, since the end face type or corner edge type thermal print head is relatively difficult to manufacture, the manufacturing cost tends to increase.
そこで、サーマルプリントヘッドの構造として、硬質の被印刷媒体がドライバICなどを保護している樹脂と干渉しないように、ニアエッジ構造を採用している場合がある。ニアエッジ構造では、突条に形成したグレーズ層の頂点を挟んでドライバICの反対側に発熱領域を配置し、発熱領域を発熱体板の端部のごく近傍に設けている(たとえば特許文献1参照)。ニアエッジ構造では、絶縁基板の主面に発熱領域を形成するため、狭い端面への抵抗膜などの形成が不要である。また、絶縁基板に斜面を形成する必要がなり。このため、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドは、端面型あるいはコーナーエッジ型に比べて製造コストが比較的小さくて済む。 Therefore, there is a case where a near-edge structure is employed as a structure of the thermal print head so that a hard print medium does not interfere with a resin protecting the driver IC or the like. In the near edge structure, a heat generating region is arranged on the opposite side of the driver IC across the apex of the glaze layer formed on the ridge, and the heat generating region is provided very close to the end of the heat generating plate (see, for example, Patent Document 1). ). In the near edge structure, since a heat generation region is formed on the main surface of the insulating substrate, it is not necessary to form a resistance film or the like on a narrow end surface. In addition, it is necessary to form a slope on the insulating substrate. For this reason, the thermal printing head having the near edge structure can be manufactured at a relatively low cost compared to the end face type or the corner edge type.
サーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタにおいて、被印刷媒体は、プラテンローラによって、発熱領域に押し付けられる。被印刷媒体が発熱領域に密着するほど発熱領域から被印刷媒体への伝熱は大きくなるため、プラテンローラの回転軸は、発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向に位置していることが好ましい。 In a thermal printer using a thermal print head, a printing medium is pressed against a heat generating area by a platen roller. Since the heat transfer from the heat generation area to the print medium increases as the print medium comes into close contact with the heat generation area, the rotation axis of the platen roller is positioned in the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generation area. Is preferred.
端面型のサーマルプリントヘッドでは、発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向は、サーマルプリントヘッドの主面に平行であるから、プラテンローラの位置決めは比較的容易である。また、コーナーエッジ型のサーマルプリントヘッドでも、発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向は、サーマルプリントヘッドの主面と所定の角度をなしているため、プラテンローラの位置決めは比較的容易である。 In the end face type thermal print head, the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generation region is parallel to the main surface of the thermal print head, so that the positioning of the platen roller is relatively easy. Even in the case of a corner edge type thermal print head, the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generation area forms a predetermined angle with the main surface of the thermal print head, so that the positioning of the platen roller is relatively easy. is there.
突条に形成したグレーズ層の面に発熱領域を設けたニアエッジ構造のサーマルプリントヘッドでは、発熱領域は断面が弧となった突条の斜面に形成されている。このため、発熱領域の副走査方向へのずれによって、発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向が変化してしまう。また、グレーズ層の突条は、ガラスを高温にして滑らかにしているため、断面形状を制御することが困難である。その結果、同一の設計条件で製造したサーマルプリントヘッドであっても、発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向が変化してしまう場合がある。 In a thermal print head having a near-edge structure in which a heat generation region is provided on the surface of the glaze layer formed on the ridge, the heat generation region is formed on the slope of the ridge having an arc in cross section. For this reason, the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generation region changes due to the shift of the heat generation region in the sub-scanning direction. Moreover, since the protrusion of the glaze layer smoothes the glass at a high temperature, it is difficult to control the cross-sectional shape. As a result, even in the case of thermal print heads manufactured under the same design conditions, the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generation region may change.
発熱領域におけるサーマルプリントヘッドの表面の法線方向が変化すると、サーマルプリントヘッドおよびプラテンローラをサーマルプリンタに取り付ける際に、相対的な位置決めが困難になる。正確な位置決めができないと印刷精度が低下し、正確な位置決めをしようとすると製造コストが増加する可能性がある。 If the normal direction of the surface of the thermal print head in the heat generating region changes, relative positioning becomes difficult when the thermal print head and the platen roller are attached to the thermal printer. If accurate positioning is not possible, printing accuracy is reduced, and manufacturing costs may increase if accurate positioning is attempted.
そこで、本発明は、突条に形成したグレーズ層の頂点を挟んでドライバICの反対側に発熱領域を配置し、発熱領域を発熱体板の端部のごく近傍に設けたサーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの取り付けを容易にすることを目的とする。 In view of this, the present invention provides a thermal print head having a heat generating area on the opposite side of the driver IC across the apex of the glaze layer formed on the ridge, and the heat generating area provided in the immediate vicinity of the end of the heat generating plate. It is intended to facilitate installation to a printer.
上述の課題を解決するため、本発明は、サーマルプリントヘッドにおいて、絶縁板と前記絶縁板の主面上にその主面の端縁に接して帯状に延びて頂部の両側に斜面が形成された突条を備えた保温層とを有する絶縁基板と、前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面で前記端縁に近いほうの斜面上に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層と、前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆って前記突条を横切る方向に前記発熱領域の前後の所定の長さの表面領域が平坦に形成されている保護層と、を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermal print head in which a slope is formed on both sides of a top portion of an insulating plate and a main surface of the insulating plate, extending in a strip shape in contact with an edge of the main surface. An insulating substrate having a heat insulating layer provided with a ridge, a plurality of resistors arranged at intervals in a direction in which the ridge extends on a slope closer to the end edge, and the end of the resistor on the surface of the resistor A wiring layer comprising electrodes provided facing each other across a heat generation region located on the slope closer to the edge, and a direction crossing the ridges covering the insulating substrate, the resistor, and the electrode And a protective layer in which a surface region having a predetermined length before and after the heat generating region is formed flat.
また、本発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法において、絶縁板と前記絶縁板の主面上にその主面の端縁に接して帯状に延びて頂部の両側に斜面が形成された突条を備えた保温層とを有する絶縁基板を形成する工程と、前記突条の前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層を形成する工程と、前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う保護層を形成する保護層形成工程と、前記保護層の前記突条の前記端縁に近いほうの斜面の前記突条を横切る方向に所定の長さの領域を前記絶縁板の主面に対して所定の角度に研磨して平坦部を形成する保護層研磨工程と、を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for manufacturing a thermal print head, comprising: an insulating plate; and a ridge that extends in a strip shape on the main surface of the insulating plate in contact with the edge of the main surface and has slopes formed on both sides of the top portion. A step of forming an insulating substrate having a heat retaining layer, a plurality of resistors arranged at intervals in a direction in which the ridges extend on a slope closer to the edge of the ridges, and the resistors Forming a wiring layer having an electrode provided opposite to the surface of the protrusion with a heat generation region located on the slope closer to the edge of the ridge, the insulating substrate and the resistor, A protective layer forming step of forming a protective layer covering the electrode; and a region having a predetermined length in a direction crossing the ridge of the slope closer to the end edge of the ridge of the protective layer. Protective layer polisher that forms a flat part by polishing at a predetermined angle with respect to the main surface of Characterized by comprising the, the.
また、本発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法において、絶縁板と前記絶縁板の主面上にその主面の端縁に接して帯状に延びて頂部の両側に斜面が形成された突条を備えた保温層とを有する絶縁基板を形成する工程と、前記保温層の前記突条の前記端縁に近いほうの斜面の前記突条を横切る方向に所定の長さの領域を前記絶縁板の主面に対して所定の角度に研磨して平坦部を形成する工程と、前記平坦部で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層を形成する工程と、前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う保護層を形成する工程と、を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for manufacturing a thermal print head, comprising: an insulating plate; and a ridge that extends in a strip shape on the main surface of the insulating plate in contact with the edge of the main surface and has slopes formed on both sides of the top. A step of forming an insulating substrate having a heat insulating layer, and a region having a predetermined length in a direction crossing the protrusion on the slope closer to the edge of the protrusion of the heat insulating layer. Polishing the main surface at a predetermined angle to form a flat portion; a plurality of resistors arranged at intervals in a direction in which the protrusions extend in the flat portion; and the surfaces of the resistors A step of forming a wiring layer provided with electrodes provided facing each other across a heat generation region located on a slope closer to the edge of the ridge, and the insulating substrate, the resistor, and the electrode Forming a covering protective layer.
本発明によれば、突条に形成したグレーズ層の頂点を挟んでドライバICの反対側に発熱領域を配置し、発熱領域を発熱体板の端部のごく近傍に設けたサーマルプリントヘッドのサーマルプリンタへの取り付けを容易になる。 According to the present invention, the heat generating area is arranged on the opposite side of the driver IC across the apex of the glaze layer formed on the ridge, and the heat generating area is provided in the vicinity of the end of the heat generating plate. Easy to attach to the printer.
本発明に係るサーマルプリントヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。 An embodiment of a thermal print head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[第1の実施の形態]
図3は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第1の実施の形態を用いたサーマルプリンタの一部の断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 3 is a partial sectional view of a thermal printer using the first embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態のサーマルプリントヘッド10は、たとえば発熱体板20、回路基板40および放熱板30を有している。発熱体板20には、主走査方向に帯状に延びる発熱領域24が形成されている。この発熱体板20は、放熱板30に載置されている。放熱板30は、たとえばアルミニウムなどの金属で形成された板である。発熱領域24に所定の発熱パターンを形成するための制御信号や駆動電力は、回路基板40に入力され、さらに回路基板40と電気的に接続された発熱体板20に入力される。
The
このサーマルプリントヘッド10を用いたサーマルプリンタは、固定台54およびプラテンローラ50を有している。固定台54は、基準面56を持つ。サーマルプリントヘッド10は、固定台54の基準面56の上に載置され、ねじ55で固定台54に固定されている。プラテンローラ50は、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成され、主走査方向に平行な軸52を持つ。この軸52は、発熱領域24における発熱体板20の表面の法線方向に位置している。プラテンローラ50は、その側面が発熱領域24に接するように配置され、軸52を中心に回転可能に設けられる。
The thermal printer using the
プラテンローラ50の回転によって、プラテンローラ50と発熱領域24との間に挿入された被印刷媒体60は、主走査方向に対して垂直な副走査方向に移動する。被印刷媒体60は、発色温度以上に加熱されると発色する、たとえば感熱紙である。プラテンローラ50によって被印刷媒体60を発熱領域24に押し付けつつ、その被印刷媒体60を副走査方向に移動させ、発熱領域24の発熱パターンを被印刷媒体60の移動とともに変化させることにより、所望の画像を被印刷媒体60上に形成する。なお、被印刷媒体60は、硬質のカードなどと、これとともに移動する感熱フィルムなどの組み合わせであってもよい。
Due to the rotation of the
図1は、本実施の形態における発熱体板の部分断面図である。図2は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの一部切欠き上面図である。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a heating plate in the present embodiment. FIG. 2 is a partially cutaway top view of the thermal print head of the present embodiment.
発熱体板20は、絶縁板22と、保温層25と、抵抗体23と、電極28と、保護層29とを有している。絶縁板22は、たとえばアルミナ(Al2O3)などの絶縁体で形成されている。保温層25は、絶縁板22の表面に層状に、たとえば酸化珪素(SiO2)で形成されている。また、保温層25の一部には、突条21が形成されている。突条21は、たとえば円柱あるいは楕円柱を軸に平行な平面で切った形状をしている。
The
突条21は、絶縁板22の端縁に接して所定の幅の帯状に設けられている。この突条21は、絶縁板22の端縁に沿って延びる頂部74まで絶縁板22の主面から突出した保温層25の一部である。突条21の頂部74の両側、すなわち線状の頂部74から副走査方向の上流側および下流側に向かって、斜面75,76が形成されている。斜面75,76はいずれも外側に向かって凸に形成されている。主走査方向に垂直に切った断面では、突条21の表面は弧を描いている。
The
抵抗体23は、保温層25の表面に層状に、たとえばサーメットで形成されている。抵抗体23は、絶縁板22の端縁が延びる方向に間隔をおいて配列されている。また、抵抗体23は、それぞれ突条21を跨いで延びている。
The
電極28は、抵抗体23の表面に層状に、たとえばアルミニウムで形成される。また、電極28は、突条21の端縁に近いほうの斜面に位置する抵抗体が延びる方向の間隙を挟んで対向して設けられている。電極28を流れてきた電流は、この間隙の部分では抵抗体23を通ることとなるため、抵抗体23の間隙に対応する部分が発熱領域24となる。この発熱部は、絶縁板22の端縁が延びる方向、すなわち主走査方向に間隔をおいて配列されて、主走査方向に延びる発熱領域24を形成している。
The
このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッド10は、突条21に形成した保温層25の稜線を挟んでドライバIC42の反対側に、発熱領域24が設けられたニアエッジ構造を有している。
As described above, the
保温層25と抵抗体23と電極28とは、保護層29で覆われている。電極28の一部の表面には、保護層29は設けられておらず、その部分にボンディングワイヤ44が接続される。このボンディングワイヤ44を介して、電極28は、回路基板上のドライバIC42と接続されている。ドライバIC42およびボンディングワイヤ44は、樹脂48で封止されている。
The
保護層29には、表面が平面となった平坦部71が形成されている。この平坦部は、突条21を横切る方向、すなわち副走査方向に、発熱領域24の前後に所定の長さの領域を占めている。つまり、平坦部71のいずれの場所でも、法線は、発熱領域24における法線方向70と平行である。また、この平坦部は、保護層29表面の主走査方向の全体に亘っている。平坦部71は、たとえば放熱板30の下面に対して10度程度の傾きを持っている。
The
図4は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの製造方法のフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart of the method for manufacturing the thermal print head in the present embodiment.
本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの製造方法では、まず、絶縁板を形成する(S1)。この絶縁板は、最終的に製造される発熱体板20が複数切り出される大きさとする。
In the method for manufacturing a thermal print head in the present embodiment, first, an insulating plate is formed (S1). The insulating plate has such a size that a plurality of finally produced
次に、工程S1で形成された絶縁板上に、ガラスペーストをパターン印刷する(S2)。ここで印刷されるガラスペーストは、複数の発熱体板20のそれぞれの突条21に対応する位置に帯状の盛り上がり部分が形成されたパターンとする。
Next, a glass paste is pattern-printed on the insulating plate formed in step S1 (S2). The glass paste printed here is a pattern in which a band-like raised portion is formed at a position corresponding to each
次に、ガラスペーストが印刷された絶縁板を焼成する(S3)。これにより、パターン印刷されたガラスが溶融し、絶縁板に固着する。この結果、突条21を備えた保温層25が形成される。この工程(S3)を、保温層形成工程と呼ぶ。
Next, the insulating plate on which the glass paste is printed is baked (S3). Thereby, the glass on which the pattern is printed is melted and fixed to the insulating plate. As a result, the
その後、保温層25の表面に抵抗体23および電極28を形成する(S4)。より具体的には、まず、保温層25の表面に、サーメットなどの抵抗材料をスパッタリングなどで固着させる。その後、突条21の斜面に突条21が延びる方向に間隔を置いて配列した抵抗体を形成するように、エッチングにより抵抗体23をパターニングする。さらに、抵抗体23が形成された板に、アルミニウムなどの導電性材料をスパッタリングなどで固着させる。その後、突条21の斜面に位置する間隙を挟んで抵抗体23に沿って延びるように、エッチングにより電極28をパターニングする。
Thereafter, the
工程S4の後に、保温層25と抵抗体23と電極28とを覆う保護層29を形成する(S5)。工程S5を保護層形成工程と呼ぶ。この時点では、保護層29の厚さは、全体に亘ってほぼ一様とする。
After step S4, a
図5は、本実施の形態における保護層形成工程後の発熱体板の部分断面図である。 FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the heating element plate after the protective layer forming step in the present embodiment.
保温層25の突条21部分の表面は、主走査方向に垂直な断面において実質的に弧を描いている。このため、保護層形成工程(S5)後には、主走査方向に垂直な断面において、保護層29の表面は発熱領域24の近傍で弧78を描いている。つまり、この時点では、発熱領域24近傍において、副走査方向の位置が異なると、保護層29の表面の法線は異なる方向を向いている。なお、副走査方向の前後では存在している電極28は、発熱領域24では存在していないため、発熱領域24に対応する部分では、保護層29の表面には窪み79が形成されている場合もある。
The surface of the
そこで、次に、保護層29までが形成された板を、ダイシングなどによって板厚方向に切断し、複数の発熱体板20に分割し(S6)、保護層29の突条21を横切る方向すなわち副走査方向に発熱領域24の前後に所定の長さの領域を、平坦に研磨する(S7)。工程S5を研磨工程と呼ぶ。これにより、保護層29に、平坦部71が形成される。研磨工程(S7)において、電極28および抵抗体23を研磨しないように、また、保護層29が過度に薄くならないように、保護層29の厚さに対して平坦部71の大きさを適切に設定する。
Therefore, next, the plate on which the
図6は、本実施の形態における研磨工程時の発熱体板の部分断面図である。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the heating element plate during the polishing step in the present embodiment.
研磨工程(S7)では、発熱体板20の下面、すなわち、絶縁板22の下面を平坦な作業台80の上に置き、研磨具81で保護層29の表面を研磨する。研磨具81は、平坦面82と研磨面83を備えている。研磨面83は、平坦面82と所定の角度をなす平面であり、たとえば炭化珪素(SiC)製の研磨フィルムなどを貼るなどして保護層29よりも硬い材質の研磨材で形成されている。
In the polishing step (S 7), the lower surface of the
研磨具81の平坦面82を作業台80の表面に押し付けることにより、研磨具81の研磨面83は、作業台80の表面と一定の角度とすることができる。この状態で、研磨具81を発熱体板20の長手方向すなわち発熱領域24が延びる方向に研磨具81を移動させて、保護層29を研磨する。これにより、研磨面83の角度を基準面となる絶縁板22の下面に対して所定の角度としたまま、保護層29の表面を研磨することができる。
By pressing the flat surface 82 of the polishing
このようにして形成された発熱体板20を、回路基板40とともに放熱板30に載置する(S8)。また、発熱体板20と回路基板40をボンディングワイヤ44で結線し(S9)、さらにボンディングワイヤ44による結線部を樹脂48で封止する(S10)ことなどにより、サーマルプリントヘッド10が製造される。
The
このようにして形成されたサーマルプリントヘッド10は、絶縁板22の下面に対して所定の角度となる平坦部71を持つ。放熱板30の発熱体板20を載置する面と下面とを平行に形成しておき、発熱体板20の下面が放熱板30の発熱体板20を載置する面に平行になるように発熱体板20を放熱板30に固定することにより、保護層29の平坦部71は放熱板30の下面と所定の角度をなすことになる。
The
このサーマルプリントヘッド10をサーマルプリンタの固定台54の固定面56に載置し、ねじ55で固定される。このようにして、サーマルプリントヘッド10は、サーマルプリンタ中での位置が決定される。
The
保温層25はたとえばガラスを焼成して形成するため、保温層25の断面形状にはある程度のばらつきが生じる。本実施の形態のサーマルプリントヘッド10は、突条21に形成した保温層25の頂点を挟んでドライバICの反対側に発熱領域24を配置し、発熱領域24を発熱体板20の端部のごく近傍に設けたニアエッジ構造である。このため、保温層25の所定の位置に抵抗体23および電極を積層して発熱領域24を形成したとしても、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向にはある程度のばらつきが生じてしまう。
Since the
また、保温層25の表面への抵抗体23および電極28を形成においても、ある程度の位置ずれは避けられず、発熱領域24の形成位置にはある程度のばらつきが生じる。このため、発熱体板20の保護層29の表面の断面が所定の形状の弧を描いているとしても、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向にはある程度のばらつきが生じてしまう。
Further, even when the
所定の印刷精度を得るためには、プラテンローラ50は発熱領域24における保護層29の表面の接線方向から所定の幅の範囲に位置している必要がある。発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向にばらつきがある場合、プラテンローラ50の位置決めは非常に困難である。このような場合、たとえばサーマルプリントヘッド10が固定台54の基準面56に沿ってのみ移動可能であるとすると、プラテンローラ50は基準面56に平行な方向および垂直な方向の少なくとも2方向に移動させて位置決めをする必要がある。あるいは、プラテンローラ50が1方向にのみ移動可能であるとすると、サーマルプリントヘッド10を固定台54に対して傾けなければ位置決めすることができない。
In order to obtain a predetermined printing accuracy, the
しかし、本実施の形態では、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向が、固定台54の基準面56に対して所定の精度で一定の角度であることが保証される。このため、サーマルプリントヘッド10が固定台54の基準面56に沿ってのみ移動可能であるとしてもプラテンローラ50を1方向にのみ移動させることにより位置決めすることができる。
However, in the present embodiment, it is ensured that the normal direction / tangential direction of the surface of the
このように本実施の形態では、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッド10のサーマルプリンタへの取り付けが、容易になる。
As described above, in the present embodiment, the
また、保護層29の形成時に、保護層29の表面に窪み79が形成されたとしても、研磨により保護層29の表面を平坦化できる。このため、被印刷媒体60がサーマルプリントヘッド10の表面によりよく接することとなり、熱伝達特性が向上する。
Further, even when the
保護層29の表面に、より硬い耐磨耗層を設けてもよい。この場合、耐磨耗層を形成した後に研磨して平坦部を形成することもできるが、耐磨耗層に比べてやわらかい保護層29を研磨するほうが容易である。
A harder wear-resistant layer may be provided on the surface of the
[第2の実施の形態]
図7は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第2の実施の形態における発熱体板の部分断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a heat generating plate in the second embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態のサーマルプリントヘッドの発熱体板20において、保温層25の突条21は、絶縁板22の端縁に接して所定の幅の帯状に設けられている。この突条21は、絶縁板22の端縁に沿って延びる頂部74まで絶縁板22の主面から突出した保温層25の一部である。突条21の頂部74の両側、すなわち線状の頂部74から副走査方向の上流側および下流側に向かって、斜面75,76が形成されている。主走査方向に垂直に切った断面では、突条21の表面の一部は弧を描いている。
In the
保温層25の突条21の斜面75の一部であって発熱領域24の近傍には、平坦部72が形成されている。主走査方向に垂直に切った断面において、平坦部72以外の領域では斜面75は弧を描いている。この平坦部72は、突条21を横切る方向、すなわち副走査方向に、発熱領域24の前後に所定の長さの領域を占めている。保護層29の厚さは、副走査方向の位置によらずほぼ一定となっている。そのため、発熱領域24の近傍における保護層29の表面にも平坦部71が形成されている。
A
このようなサーマルプリントヘッドは、第1の実施の形態における研磨工程(S7)を保温層形成工程(S3)の後に行う。本実施の形態では、研磨工程において、保温層25を研磨して、平坦部72を形成する。保温層25の研磨の前に基板を分割すると、研磨がより容易になる。
In such a thermal print head, the polishing step (S7) in the first embodiment is performed after the heat insulating layer forming step (S3). In the present embodiment, the
また、本実施の形態でも、保護層29を形成した後に、さらに保護層29の表面を研磨してもよい。これにより、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向をより正確に形成することができる。保護層29の表面には、発熱領域24に対応する部分に窪みが形成されている場合もある。しかし、保護層29の表面を研磨することにより、保護層29の形成時に保護層29の表面に窪みが形成されたとしても、研磨により保護層29の表面を平坦化できる。このため、被印刷媒体60がサーマルプリントヘッド10の表面によりよく接することとなり、熱伝達特性が向上する。
Also in this embodiment, after the
本実施の形態でも、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向が、固定台54(図3参照)の基準面56(図3参照)に対して所定の精度で一定の角度であることが保証される。このため、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッド10(図3参照)のサーマルプリンタへの取り付けが、容易になる。
Also in the present embodiment, the normal direction and the tangential direction of the surface of the
平坦化のために保護層29を研磨する必要がなく、電極28あるいは抵抗体23を研磨してしまうおそれがない。また、保護層29の厚さが一定となる、つまり、被印刷媒体60と接する発熱領域24近傍においても保護層29が薄くない。このため、保護層29の研磨により、電極28あるいは抵抗体23を削ってしまうおそれがない。耐磨耗性能が向上する。
There is no need to polish the
[第3の実施の形態]
図8は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第3の実施の形態における発熱体板の部分断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a partial sectional view of a heating plate in the third embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態では、保温層25の発熱領域24に対応する部分には、突条21と同じ方向に延びる小突条90が設けられている。小突条90は、突条21と同様に酸化珪素(SiO2)で形成されている。
In the present embodiment, a small ridge 90 extending in the same direction as the
本実施の形態では、第2の実施の形態における保温層形成工程(S3)において、対応部分にガラスペーストをパターン印刷して焼成することにより小突条90を形成する。あるいは、大きな突条21を焼成により形成した後に、さらにガラスペーストを印刷してから再度焼成して小突条90を形成してもよい。焼成後の小突条90の表面は、断面が弧を描く形状となっている。そこで、研磨工程において、小突条90の表面を研磨具81(図6参照)で研磨することにより、小突条90の表面に平坦部73を形成する。
In this embodiment, in the heat insulation layer forming step (S3) in the second embodiment, the small protrusions 90 are formed by pattern printing and baking a glass paste on the corresponding portions. Alternatively, after the
本実施の形態でも、発熱領域24における保護層29の表面の法線方向・接線方向が、固定台54(図3参照)の基準面56(図3参照)に対して所定の精度で一定の角度であることが保証される。このため、ニアエッジ構造のサーマルプリントヘッド10(図3参照)のサーマルプリンタへの取り付けが、容易になる。また、保護層29の厚さが一定となる、つまり、被印刷媒体と接する発熱領域24近傍においても保護層29が薄くないため、耐磨耗性能が向上する。
Also in the present embodiment, the normal direction and the tangential direction of the surface of the
また、本実施の形態では、保温層25の研磨部分が小突条90の部分に限定されるため、第2の実施の形態に比べて研磨する領域が小さくて済むため、研磨に要する時間・コストを低減することができる。また、小突条90の近傍では、プラテンローラ50(図3参照)に向かって凸の断面形状を有するため、発熱領域24の近傍において被印刷媒体60がサーマルプリントヘッド10の表面によりよく接することとなり、熱伝達特性が向上する。
Further, in this embodiment, since the polishing portion of the
[他の実施の形態]
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。
[Other embodiments]
The above-described embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these. Moreover, it can also implement combining the characteristic of each embodiment.
10…サーマルプリントヘッド、20…発熱体板、21…突条、22…絶縁板、23…抵抗体、24…発熱領域、25…保温層、28…電極、29…保護層、30…放熱板、40…回路基板、42…ドライバIC、44…ボンディングワイヤ、48…樹脂、50…プラテンローラ、52…軸、54…固定台、55…ねじ、56…基準面、60…被印刷媒体、70…法線方向、71…平坦部、72…平坦部、73…平坦部、74…頂部、75,76…斜面、78…弧、79…窪み、80…作業台、81…研磨具、82…平坦面、83…研磨面、90…小突条
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面で前記端縁に近いほうの斜面上に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層と、
前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆って前記突条を横切る方向に前記発熱領域の前後の所定の長さの表面領域が平坦に形成されている保護層と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッド。 An insulating substrate having an insulating plate and a heat insulating layer provided on the main surface of the insulating plate in contact with the edge of the main surface and extending in a strip shape and having a ridge formed with slopes on both sides of the top portion;
A plurality of resistors arranged at intervals in the direction in which the protrusions extend on the slope closer to the edge, and a heat generation region located on the slope closer to the edge on the surface of the resistor A wiring layer provided with electrodes provided opposite to each other,
A protective layer that covers the insulating substrate, the resistor, and the electrode, and that has a surface region of a predetermined length before and after the heat generating region in a direction crossing the protrusion, and is formed flat;
A thermal print head comprising:
前記突条の前記端縁に近いほうの斜面で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層を形成する工程と、
前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う保護層を形成する保護層形成工程と、
前記保護層の前記突条の前記端縁に近いほうの斜面の前記突条を横切る方向に所定の長さの領域を前記絶縁板の主面に対して所定の角度に研磨して平坦部を形成する保護層研磨工程と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。 Forming an insulating substrate having an insulating plate and a heat insulating layer provided on the main surface of the insulating plate with a protrusion extending in a belt shape and in contact with an edge of the main surface and having slopes formed on both sides of the top portion; ,
A slope closer to the edge of the ridge on the surface of the resistor and a plurality of resistors arranged at intervals in the direction in which the ridge extends in a slope closer to the edge of the ridge Forming a wiring layer provided with electrodes provided opposite to each other across the heat generation region located at
A protective layer forming step of forming a protective layer covering the insulating substrate, the resistor, and the electrode;
A flat portion is formed by polishing a region of a predetermined length in a direction crossing the ridge of the slope closer to the edge of the ridge of the protective layer at a predetermined angle with respect to the main surface of the insulating plate. A protective layer polishing step to be formed;
A method of manufacturing a thermal print head, comprising:
前記保温層の前記突条の前記端縁に近いほうの斜面の前記突条を横切る方向に所定の長さの領域を前記絶縁板の主面に対して所定の角度に研磨して平坦部を形成する工程と、
前記平坦部で前記突条が延びる方向に間隔を置いて配列された複数の抵抗体と前記抵抗体の表面に前記突条の前記端縁に近いほうの斜面に位置する発熱領域を挟んで対向して設けられた電極とを備えた配線層を形成する工程と、
前記絶縁基板と前記抵抗体と前記電極とを覆う保護層を形成する工程と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。 Forming an insulating substrate having an insulating plate and a heat insulating layer provided on the main surface of the insulating plate with a protrusion extending in a belt shape and in contact with an edge of the main surface and having slopes formed on both sides of the top portion; ,
A flat portion is formed by polishing a region of a predetermined length in a direction crossing the protrusion on the slope closer to the edge of the protrusion of the heat retaining layer at a predetermined angle with respect to the main surface of the insulating plate. Forming, and
A plurality of resistors arranged at intervals in the direction in which the ridges extend in the flat portion, and a surface of the resistor across the heating region located on the slope closer to the edge of the ridges Forming a wiring layer including an electrode provided as
Forming a protective layer covering the insulating substrate, the resistor and the electrode;
A method of manufacturing a thermal print head, comprising:
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014069379A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | Thermal printhead and thermal printer using the same |
US9211718B2 (en) | 2012-06-26 | 2015-12-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print bar and print bar shroud |
JP2019014233A (en) * | 2017-06-08 | 2019-01-31 | ローム株式会社 | Thermal print head |
CN114368223A (en) * | 2021-01-26 | 2022-04-19 | 山东华菱电子股份有限公司 | Heating substrate for high-performance thermal printing head |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255161A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-06 | Konika Corp | Thermal head |
JPH02295758A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-06 | Seiko Instr Inc | Glazed substrate for thermal head |
JPH03227660A (en) * | 1990-02-02 | 1991-10-08 | Alps Electric Co Ltd | Thermal head and its manufacture |
JPH0744477U (en) * | 1994-11-28 | 1995-11-21 | ローム株式会社 | Thermal head |
JP2005131972A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Kyocera Corp | Thermal head and thermal printer using the same |
JP2008126512A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sony Corp | Thermal head and manufacturing method for thermal head |
-
2009
- 2009-09-11 JP JP2009209982A patent/JP2011056823A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62255161A (en) * | 1986-04-30 | 1987-11-06 | Konika Corp | Thermal head |
JPH02295758A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-06 | Seiko Instr Inc | Glazed substrate for thermal head |
JPH03227660A (en) * | 1990-02-02 | 1991-10-08 | Alps Electric Co Ltd | Thermal head and its manufacture |
JPH0744477U (en) * | 1994-11-28 | 1995-11-21 | ローム株式会社 | Thermal head |
JP2005131972A (en) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Kyocera Corp | Thermal head and thermal printer using the same |
JP2008126512A (en) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Sony Corp | Thermal head and manufacturing method for thermal head |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9211718B2 (en) | 2012-06-26 | 2015-12-15 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Print bar and print bar shroud |
JP2014069379A (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Toshiba Hokuto Electronics Corp | Thermal printhead and thermal printer using the same |
JP2019014233A (en) * | 2017-06-08 | 2019-01-31 | ローム株式会社 | Thermal print head |
JP7098426B2 (en) | 2017-06-08 | 2022-07-11 | ローム株式会社 | Thermal print head |
CN114368223A (en) * | 2021-01-26 | 2022-04-19 | 山东华菱电子股份有限公司 | Heating substrate for high-performance thermal printing head |
CN114368223B (en) * | 2021-01-26 | 2022-11-15 | 山东华菱电子股份有限公司 | Heating substrate for high-performance thermal printing head |
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