JP2011121227A - Thermal print head and thermal printer - Google Patents

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JP2011121227A JP2009279403A JP2009279403A JP2011121227A JP 2011121227 A JP2011121227 A JP 2011121227A JP 2009279403 A JP2009279403 A JP 2009279403A JP 2009279403 A JP2009279403 A JP 2009279403A JP 2011121227 A JP2011121227 A JP 2011121227A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress peeling of a heat diffusion part or a second protective layer. <P>SOLUTION: A heat generating body plate 30 of the thermal print head 1 has insulation base plate 34, 36, a heat generation resistance part 40, conductive parts 44, 46, a first protective layer 50, the heat diffusion part 52, and the second protective layer 56. The heat generation resistance part 40 is laminated on the insulation base plate 34, 36 and extended in the sub-scanning direction 92 in which a recording medium runs. The conductive parts 44, 46 are electrically connected to an end of the heat generation resistance part 40 and apply voltage to the sub-scanning direction 92 of the heat generation resistance part 40. The first protective layer 50 consists of an insulation material, and laminated on the heat generation resistance part 40 to cover the same. The heat diffusion part 52 has a plurality of through-holes 54 laminated on the first protective layer 50 and formed to communicate the front with the rear side. The second protective layer 56 is laminated on the heat diffusion part 52 and bonded to the first protective layer 50 via the plurality of through-holes 54. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、サーマルプリントヘッド、および、これを用いたサーマルプリンタに関する。   The present invention relates to a thermal print head and a thermal printer using the same.

サーマルプリントヘッドは、発熱領域に配列された複数の発熱抵抗体を発熱させ、その熱により感熱記録紙などの感熱記録媒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、フォトプリンタ、イメージャー、シールプリンタ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 generates heat from a plurality of heating resistors arranged in a heat generating area and forms images such as letters and figures on a heat-sensitive recording medium such as heat-sensitive recording paper. This thermal print head is widely used in recording devices such as a barcode printer, a digital plate making machine, a photo printer, an imager, and a seal printer.

従来のサーマルプリントヘッドについて、図7を用いて説明する。図7は、従来のサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、発熱体板の部分断面図である。   A conventional thermal print head will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view for explaining a conventional thermal print head, and is a partial cross-sectional view of a heating element plate.

サーマルプリントヘッドは、放熱板と、放熱板の同一表面上に配置された発熱体板130および回路基板とを備えている。発熱体板130は、支持基板134、グレーズ層136、抵抗体層、導電体層、第1保護層150、熱拡散部152、および、第2熱拡散層156を有している。   The thermal print head includes a heat radiating plate, and a heat generating plate 130 and a circuit board disposed on the same surface of the heat radiating plate. The heating element plate 130 includes a support substrate 134, a glaze layer 136, a resistor layer, a conductor layer, a first protective layer 150, a heat diffusion portion 152, and a second heat diffusion layer 156.

抵抗体層は、グレーズ層136上に形成されて、複数の発熱抵抗部140を有している。複数の発熱抵抗部140は、それぞれ副走査方向92に延びて、互いに主走査方向91に間隔を空けて配列されている。各発熱抵抗部140の両端には、電極(導電部)144,146が形成されて、電極144,146は、駆動用ICに接続されている。各発熱抵抗部140は、発熱素子としての役割を果たし、複数の発熱抵抗部140が配列された帯状の領域が、発熱領域132となる。   The resistor layer is formed on the glaze layer 136 and has a plurality of heating resistor portions 140. The plurality of heating resistor portions 140 each extend in the sub-scanning direction 92 and are arranged at intervals in the main scanning direction 91. Electrodes (conductive portions) 144 and 146 are formed at both ends of each heating resistor portion 140, and the electrodes 144 and 146 are connected to the driving IC. Each heat generating resistor 140 serves as a heat generating element, and a belt-like region in which a plurality of heat generating resistors 140 are arranged becomes a heat generating region 132.

第1保護層150は、発熱抵抗部140および導電部144,146を覆うように積層されて、発熱抵抗部140等と後述する熱拡散部152とを絶縁する役割を果たす。熱拡散部152は、第1保護層150上であって、各発熱抵抗部140の上方にそれぞれ形成されていて、発熱領域132における第2保護層156の表面温度分布を均一化する役割を果たす。さらに、第2保護層156は、熱拡散部152を覆うように積層されて、サーマルプリンタの使用時における感熱記録媒体との摩擦等から、発熱抵抗部140等を保護する役割を果たす。   The first protective layer 150 is laminated so as to cover the heat generating resistor part 140 and the conductive parts 144 and 146, and serves to insulate the heat generating resistor part 140 and the like from a heat diffusion part 152 described later. The thermal diffusion unit 152 is formed on the first protective layer 150 and above each of the heat generating resistor units 140, and plays a role of uniformizing the surface temperature distribution of the second protective layer 156 in the heat generating region 132. . Further, the second protective layer 156 is laminated so as to cover the heat diffusing portion 152, and plays a role of protecting the heat generating resistor portion 140 and the like from friction with the thermal recording medium when the thermal printer is used.

一方、回路基板には、発熱抵抗部140に電力を供給する駆動回路となる駆動用ICなどの電気部品が実装されている。   On the other hand, an electrical component such as a driving IC serving as a driving circuit for supplying power to the heating resistor 140 is mounted on the circuit board.

このようなサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタは、一般的に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91を軸として、その側面が発熱領域132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ている。サーマルプリンタは、プラテンローラを回転させることによって、プラテンローラと発熱領域132との間に挿入された感熱記録媒体を発熱領域132に押し付けつつ、感熱記録媒体を副走査方向92に移動させる。加えて、感熱記録媒体の移動に伴って、発熱領域132の発熱パターンを変化させることによって、所望の画像を感熱記録媒体上に形成する(例えば、特許文献1を参照)。   A thermal printer using such a thermal print head generally includes a platen roller. The platen roller is arranged so that its side surface is in contact with the heat generating region 132 with the main scanning direction 91 as an axis, and is provided to be rotatable around the axis. The thermal printer rotates the platen roller to move the thermal recording medium in the sub-scanning direction 92 while pressing the thermal recording medium inserted between the platen roller and the heat generating area 132 against the heat generating area 132. In addition, a desired image is formed on the thermal recording medium by changing the heat generation pattern of the heat generation region 132 as the thermal recording medium moves (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−205520号公報JP 2006-205520 A

サーマルプリントヘッドの製造時においては、駆動用ICおよびボンディングワイヤを樹脂で封止するために、サーマルプリントヘッドを加熱する。また、サーマルプリントヘッドの使用時においては、発熱体板130が高温となる。そうすると、第1保護層150と熱拡散部152との熱膨張率・熱収縮率が互いに異なるため、熱拡散部152が第1保護層150から剥離してしまうことがある。   At the time of manufacturing the thermal print head, the thermal print head is heated in order to seal the driving IC and the bonding wire with resin. Further, when the thermal print head is used, the heat generating plate 130 becomes high temperature. Then, since the thermal expansion coefficient and the thermal contraction ratio of the first protective layer 150 and the thermal diffusion unit 152 are different from each other, the thermal diffusion unit 152 may be separated from the first protective layer 150.

また、抵抗体層と導電体層とに高低差がある場合には、発熱抵抗部140と導電部144,146との境界(発熱領域132と発熱しない領域との境界)において、第2保護層156にクラック95が生じて、第2保護層156が剥離してしまうことがある。特に、第2保護層156の表面には、感熱記録媒体の移動による摩擦が生じるため、このような事態になりやすい。   Further, when there is a height difference between the resistor layer and the conductor layer, the second protective layer is formed at the boundary between the heat generating resistor portion 140 and the conductive portions 144 and 146 (the boundary between the heat generating region 132 and the region that does not generate heat). A crack 95 may occur in 156 and the second protective layer 156 may peel off. In particular, since friction is generated on the surface of the second protective layer 156 due to the movement of the thermal recording medium, such a situation is likely to occur.

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、熱拡散部あるいは第2保護層の剥離を抑制することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in order to solve the above-mentioned subject, and it aims at suppressing peeling of a thermal-diffusion part or a 2nd protective layer.

上記の目的を達成するために、本発明に係るサーマルプリントヘッドは、絶縁基板と、前記絶縁基板上に積層されて記録媒体が走行する副走査方向に延びた発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部の端部に電気的に接続されて前記発熱抵抗部の副走査方向に電圧を印加する導電部と、少なくとも前記発熱抵抗部を覆うように前記発熱抵抗部上に積層された絶縁材からなる第1保護層と、前記第1保護層上に積層されて複数の貫通孔が形成された熱拡散部と、前記熱拡散部上に積層されて前記複数の貫通孔を介して前記第1保護層に接着された第2保護層と、を具備したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a thermal print head according to the present invention includes an insulating substrate, a heating resistor portion stacked on the insulating substrate and extending in a sub-scanning direction in which a recording medium travels, and the heating resistor portion. A conductive portion that is electrically connected to an end of the heating resistor and applies a voltage in the sub-scanning direction of the heating resistor, and an insulating material that is stacked on the heating resistor so as to cover at least the heating resistor. 1 protective layer, a thermal diffusion part laminated on the first protective layer to form a plurality of through holes, and the first protective layer laminated on the thermal diffusion part via the plurality of through holes And a second protective layer adhered to the substrate.

また、上記の目的を達成するために、本発明に係るサーマルプリンタは、絶縁基板と、前記絶縁基板上に積層されて記録媒体が走行する副走査方向に延びた発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部の端部に電気的に接続されて前記発熱抵抗部の副走査方向に電圧を印加する導電部と、少なくとも前記発熱抵抗部を覆うように前記発熱抵抗部上に積層された絶縁材からなる第1保護層と、前記第1保護層上に積層されて複数の貫通孔が形成された熱拡散部と、前記熱拡散部上に積層されて前記複数の貫通孔を介して前記第1保護層に接着された第2保護層と、を有するサーマルプリントヘッドを具備したことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a thermal printer according to the present invention includes an insulating substrate, a heating resistor layer stacked on the insulating substrate and extending in a sub-scanning direction in which a recording medium travels, and the heating resistor. A conductive portion that is electrically connected to an end of the portion and applies a voltage in the sub-scanning direction of the heating resistor portion, and an insulating material laminated on the heating resistor portion so as to cover at least the heating resistor portion A first protective layer; a heat diffusion portion formed on the first protective layer and formed with a plurality of through holes; and the first protection layer stacked on the heat diffusion portion and the plurality of through holes. A thermal print head having a second protective layer bonded to the layer is provided.

本発明によれば、熱拡散部あるいは第2保護層の剥離を抑制することを目的とする。   According to the present invention, an object is to suppress peeling of the thermal diffusion portion or the second protective layer.

本発明の第1の実施形態に係るサーマルプリントヘッドの斜視図である。1 is a perspective view of a thermal print head according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るサーマルプリンタの部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a thermal printer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。It is a figure for demonstrating the thermal print head which concerns on the 1st Embodiment of this invention, Comprising: It is a partial top view of the heat generating body board which abbreviate | omitted the 1st protective layer and the 2nd protective layer. 図3のIV−IV矢視断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3. 本発明の第2の実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。It is a figure for demonstrating the thermal print head concerning the 2nd Embodiment of this invention, Comprising: It is the partial top view of the heat generating body board which abbreviate | omitted the 1st protective layer and the 2nd protective layer. 本発明の第3の実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。It is a figure for demonstrating the thermal print head which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, Comprising: It is the partial top view of the heat generating body board which abbreviate | omitted the 1st protective layer and the 2nd protective layer. 従来のサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、発熱体板の部分断面図である。It is a figure for demonstrating the conventional thermal print head, Comprising: It is a fragmentary sectional view of a heat generating body board.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係るサーマルプリントヘッドおよびサーマルプリンタについて説明する。
[First Embodiment]
A thermal print head and a thermal printer according to a first embodiment of the present invention will be described.

まず、第1の実施形態に係るサーマルプリントヘッド10およびサーマルプリンタの概要について、図1および図2を用いて説明する。図1は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの斜視図である。図2は、本実施形態に係るサーマルプリンタの部分断面図である。   First, an outline of the thermal print head 10 and the thermal printer according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a perspective view of a thermal print head according to the present embodiment. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the thermal printer according to the present embodiment.

サーマルプリントヘッド10は、放熱板20、発熱体板30、および、回路基板60を有している。発熱体板30および回路基板60は、放熱板20の同一表面上に載置されている。   The thermal print head 10 includes a heat radiating plate 20, a heating element plate 30, and a circuit board 60. The heat generating plate 30 and the circuit board 60 are placed on the same surface of the heat radiating plate 20.

放熱板20は、例えばアルミニウムなどの金属からなり、主走査方向91に延びている。   The heat sink 20 is made of a metal such as aluminum and extends in the main scanning direction 91.

発熱体板30は、放熱板20上に載置されて、主走査方向91に延びている。発熱体板30には、主走査方向91に延びる発熱領域32が形成されている。   The heat generating plate 30 is placed on the heat radiating plate 20 and extends in the main scanning direction 91. A heat generating region 32 extending in the main scanning direction 91 is formed on the heat generating plate 30.

回路基板60は、放熱板20上に載置されて、発熱体板30と並行して主走査方向91に延びている。回路基板60には、駆動用IC62およびコネクタ64,65などが実装されている。駆動用IC62は、発熱領域32を発熱させる駆動回路としての役割を果たす。発熱領域32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、コネクタ64,65を介して入力される。   The circuit board 60 is placed on the heat radiating plate 20 and extends in the main scanning direction 91 in parallel with the heating element plate 30. A driving IC 62 and connectors 64 and 65 are mounted on the circuit board 60. The driving IC 62 serves as a driving circuit that generates heat in the heat generating region 32. A control signal and driving power for forming a predetermined heat generation pattern in the heat generation region 32 are input via the connectors 64 and 65.

発熱体板30と駆動用IC62とは、例えばボンディングワイヤ66によって電気的に接続されている。また、駆動用IC62と回路基板60に形成された配線パターンとは、例えばボンディングワイヤ67によって電気的に接続されている。駆動用IC62およびボンディングワイヤ66,67は、樹脂68によって封止されている。   The heating element plate 30 and the driving IC 62 are electrically connected by, for example, a bonding wire 66. Further, the driving IC 62 and the wiring pattern formed on the circuit board 60 are electrically connected by, for example, bonding wires 67. The driving IC 62 and the bonding wires 66 and 67 are sealed with a resin 68.

サーマルプリンタは、所定の弾性を持つ材料からなり、円筒状に形成されたプラテンローラ70を有している。このプラテンローラ70は、主走査方向91を軸72として、この軸72を中心に回転可能に設けられている。プラテンローラ70は、その側面74が発熱領域32に接するように配置されている。   The thermal printer has a platen roller 70 made of a material having a predetermined elasticity and formed in a cylindrical shape. The platen roller 70 is provided so as to be rotatable about the shaft 72 with the main scanning direction 91 as a shaft 72. The platen roller 70 is disposed such that the side surface 74 is in contact with the heat generating region 32.

サーマルプリンタの使用時には、プラテンローラ70と発熱領域32との間に、感熱記録媒体76が挿入される。この感熱記録媒体76は、例えば感熱紙であって、熱印刷温度以上に加熱されると発色する。サーマルプリンタは、プラテンローラ70を回転させることによって、感熱記録媒体76を発熱領域32に押し付けつつ、その感熱記録媒体76を主走査方向91に対して垂直な副走査方向92に移動させる。加えて、サーマルプリンタは、感熱記録媒体76の移動に伴って、発熱領域32の発熱パターンを変化させることによって、所望の画像を感熱記録媒体76上に形成させる。   When the thermal printer is used, a thermal recording medium 76 is inserted between the platen roller 70 and the heat generating area 32. The thermal recording medium 76 is, for example, thermal paper, and develops color when heated to a temperature higher than the thermal printing temperature. The thermal printer rotates the platen roller 70 to move the thermal recording medium 76 in the sub-scanning direction 92 perpendicular to the main scanning direction 91 while pressing the thermal recording medium 76 against the heat generating area 32. In addition, the thermal printer changes the heat generation pattern of the heat generating area 32 as the heat sensitive recording medium 76 moves, thereby forming a desired image on the heat sensitive recording medium 76.

次に、本実施形態に係るサーマルプリントヘッド10の発熱体板30の詳細について、図3および図4を用いて説明する。図3は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。図4は、図3のIV−IV矢視断面図である。   Next, details of the heating element plate 30 of the thermal print head 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a view for explaining the thermal print head according to the present embodiment, and is a partial top view of the heating element plate from which the first protective layer and the second protective layer are omitted. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.

発熱体板30は、絶縁基板、抵抗体層、導電体層、第1保護層50、熱拡散部52、および、第2保護層56を有している。絶縁基板は、例えばアルミナなどの絶縁体からなる支持基板34の表面上にグレーズ層36が形成されてなる。   The heating element plate 30 includes an insulating substrate, a resistor layer, a conductor layer, a first protective layer 50, a heat diffusion portion 52, and a second protective layer 56. The insulating substrate has a glaze layer 36 formed on the surface of a support substrate 34 made of an insulator such as alumina.

絶縁基板のグレーズ層36の表面上には、抵抗体層が形成されている。抵抗体層は、複数の発熱抵抗部40を有している。複数の発熱抵抗部40は、それぞれ副走査方向92に一定の幅で直線的に延びて、互いに主走査方向91に間隔を空けて配列されている。なお、発熱領域32とは、複数の発熱抵抗部40が配列された帯状の領域を指す。   A resistor layer is formed on the surface of the glaze layer 36 of the insulating substrate. The resistor layer has a plurality of heating resistor portions 40. The plurality of heating resistor portions 40 each extend linearly with a certain width in the sub-scanning direction 92 and are arranged at intervals in the main scanning direction 91. The heat generating region 32 refers to a band-shaped region in which a plurality of heat generating resistor portions 40 are arranged.

各発熱抵抗部40の副走査方向92の上流側の端部40aには、個別電極(導電部)44が形成されて電気的に接続されている。また、互いに隣り合う1組の発熱抵抗部40の副走査方向92の下流側の端部40b同士は、折返し電極(導電部)46によって電気的に接続されている。個別電極44および折返し電極46は、例えばアルミニウムなどにより形成されている。上述したとおり、個別電極44は、例えばボンディングワイヤ66を介して、駆動用IC62に接続されている。なお、個別電極44および折返し電極46のは、例えば、1.0μmの厚みに形成されている。   An individual electrode (conductive portion) 44 is formed and electrically connected to the upstream end portion 40a of each heating resistor portion 40 in the sub-scanning direction 92. Further, end portions 40 b on the downstream side in the sub-scanning direction 92 of a pair of heating resistor portions 40 adjacent to each other are electrically connected by a folded electrode (conductive portion) 46. The individual electrode 44 and the folded electrode 46 are made of, for example, aluminum. As described above, the individual electrode 44 is connected to the driving IC 62 via the bonding wire 66, for example. The individual electrode 44 and the folded electrode 46 are formed with a thickness of 1.0 μm, for example.

各発熱抵抗部40は、発熱素子としての役割を果たし、折返し電極46によって接続された1組の発熱抵抗部40は、個別電極44間に印加された電圧によって同時に発熱して、感熱記録媒体76に1ドットを出力する(1画素2素子型)。   Each of the heating resistor portions 40 serves as a heating element, and the pair of heating resistor portions 40 connected by the folded electrode 46 simultaneously generate heat due to the voltage applied between the individual electrodes 44, and the thermal recording medium 76. 1 dot is output to (1 pixel 2 element type).

第1保護層50は、複数の発熱抵抗部40、導電部44,46、および、グレーズ層36の露出面を覆っている。第1保護層50は、例えば、SiO、SiAlON、あるいは、SiONを主成分とした材料等からなり、発熱抵抗部40および導電部44,46と後述する熱拡散部52とを絶縁する役割を果たす。また、第1保護層50は、サーマルプリンタの使用時における感熱記録媒体76との摩擦等から、発熱抵抗部40および導電部44,46を保護する役割も果たす。なお、第1保護層50は、例えば、3.0μmの厚みに形成されている。 The first protective layer 50 covers the exposed surfaces of the plurality of heating resistor portions 40, the conductive portions 44 and 46, and the glaze layer 36. The first protective layer 50 is made of, for example, a material mainly composed of SiO 2 , SiAlON, or SiON, and serves to insulate the heating resistor portion 40 and the conductive portions 44 and 46 from a heat diffusion portion 52 described later. Fulfill. Further, the first protective layer 50 also serves to protect the heat generating resistor portion 40 and the conductive portions 44 and 46 from friction with the thermal recording medium 76 when the thermal printer is used. The first protective layer 50 is formed with a thickness of 3.0 μm, for example.

熱拡散部52は、第1保護層50上であって、折返し電極46によって接続された1組の発熱抵抗部40を覆うように配置されて、1組の発熱抵抗部40の上方に広がるように形成されている。すなわち、発熱領域32には、主走査方向91に沿って、複数の熱拡散部52が1ドット毎に(1組の発熱抵抗部40毎に)配列されている。熱拡散部52は、例えば、金属(AlやCu等)あるいは合金等の高熱伝導材料からなり、1つの熱拡散部52は、1画素を印画する1組の発熱抵抗部40からの発熱を拡散させる役割を果たす。なお、熱拡散部52は、例えば、1.0μmの厚みに形成されている。   The thermal diffusion portion 52 is disposed on the first protective layer 50 so as to cover the set of heating resistor portions 40 connected by the folded electrode 46 so as to spread above the set of heating resistor portions 40. Is formed. That is, in the heat generating region 32, a plurality of heat diffusing portions 52 are arranged for each dot (for each set of heat generating resistor portions 40) along the main scanning direction 91. The heat diffusing unit 52 is made of a highly heat conductive material such as metal (Al, Cu, etc.) or an alloy, for example, and one heat diffusing unit 52 diffuses heat generated from a set of heat generating resistor units 40 that print one pixel. To play a role. In addition, the thermal diffusion part 52 is formed in thickness of 1.0 micrometer, for example.

熱拡散部52には、表裏を連通する複数の貫通孔54が形成されている。本実施形態においては、貫通孔54は、直径15μm程度の円形状であって、1つの熱拡散部52に9つ形成されている。   A plurality of through-holes 54 communicating with the front and back sides are formed in the thermal diffusion part 52. In the present embodiment, nine through holes 54 have a circular shape with a diameter of about 15 μm, and nine are formed in one heat diffusion portion 52.

第2保護層56は、熱拡散部52および第1保護層50の露出面を覆っている。第2保護層56は、例えば、SiAlONやTa等の耐摩耗性材料からなり、サーマルプリンタの使用時における感熱記録媒体76との摩擦等から、発熱抵抗部40、導電部44,46および熱拡散部52を保護する役割を果たす。なお、第2保護層56は、例えば、5.0μmの厚みに形成されている。 The second protective layer 56 covers the exposed surfaces of the thermal diffusion part 52 and the first protective layer 50. The second protective layer 56 is made of, for example, a wear-resistant material such as SiAlON or Ta 2 O 5, and due to friction with the heat-sensitive recording medium 76 when the thermal printer is used, the heating resistor portion 40 and the conductive portions 44 and 46. And serves to protect the thermal diffusion part 52. The second protective layer 56 is formed with a thickness of 5.0 μm, for example.

第2保護層56は、熱拡散部52に形成された複数の貫通孔54に入り込んで、第1保護層50に接着している。第1保護層50と第2保護層56とが同一材料により構成されていると、接着性が高く、好ましい。例えば、第1保護層50および第2保護層56が、絶縁性および耐摩耗性を併せ持つSiONを主成分とした材料により構成されていることが好ましい。   The second protective layer 56 enters the plurality of through holes 54 formed in the thermal diffusion part 52 and adheres to the first protective layer 50. When the first protective layer 50 and the second protective layer 56 are made of the same material, the adhesiveness is high, which is preferable. For example, the first protective layer 50 and the second protective layer 56 are preferably made of a material mainly composed of SiON having both insulating properties and wear resistance.

次に、発熱体板30の形成方法の一例について説明する。   Next, an example of a method for forming the heating element plate 30 will be described.

まず、セラミックスからなる支持基板34を形成し、その表面にガラスからなるグレーズ層36を融着させる。   First, a support substrate 34 made of ceramic is formed, and a glaze layer 36 made of glass is fused to the surface thereof.

次に、グレーズ層36の表面全体に、スパッタ装置などの薄膜形成装置によって、抵抗体層および導電体層を順に積層する。そして、フォトエングレービングプロセスによって、導電体層を導電部44,46の形状に形成した後、抵抗体層を発熱抵抗体部40の形状に形成する。   Next, a resistor layer and a conductor layer are sequentially laminated on the entire surface of the glaze layer 36 by a thin film forming apparatus such as a sputtering apparatus. Then, after the conductor layer is formed in the shape of the conductive portions 44 and 46 by the photoengraving process, the resistor layer is formed in the shape of the heating resistor portion 40.

次に、複数の発熱抵抗部40、導電部44,46、および、グレーズ層36の露出面を覆う第1保護層50を形成する。そして、薄膜形成装置によって、熱拡散層を積層した後、フォトエングレービングプロセスによって、熱拡散層を熱拡散部52の形状に形成し、かつ、所定の貫通孔54を形成する。その後、熱拡散部52および第1保護層50の露出面を覆う第2保護層56を形成する。   Next, a first protective layer 50 that covers the exposed surfaces of the plurality of heating resistor portions 40, the conductive portions 44 and 46, and the glaze layer 36 is formed. And after laminating | stacking a thermal-diffusion layer with a thin film formation apparatus, a thermal-diffusion layer is formed in the shape of the thermal-diffusion part 52 by the photo-engraving process, and the predetermined through-hole 54 is formed. Then, the 2nd protective layer 56 which covers the thermal diffusion part 52 and the exposed surface of the 1st protective layer 50 is formed.

さらに、フォトエングレービングプロセスによって、個別電極44のボンディングワイヤ66と接続する部分の表面に開口を形成する。   Further, an opening is formed on the surface of the portion of the individual electrode 44 that is connected to the bonding wire 66 by a photoengraving process.

本実施形態に係るサーマルプリントヘッド10およびサーマルプリンタ1の効果について説明する。   The effects of the thermal print head 10 and the thermal printer 1 according to the present embodiment will be described.

熱拡散部52を設けないと、第2保護層56の表面温度分布は、発熱領域32の副走査方向92の中央で最大となり、記録媒体の焼付け等の原因となってしまう。本実施形態においては、熱拡散部52が設けられているため、発熱領域32の副走査方向92における第2保護層56の表面温度分布を均一化できる。   If the thermal diffusion portion 52 is not provided, the surface temperature distribution of the second protective layer 56 is maximized at the center in the sub-scanning direction 92 of the heat generating region 32, which causes printing medium burn-in and the like. In the present embodiment, since the thermal diffusion portion 52 is provided, the surface temperature distribution of the second protective layer 56 in the sub-scanning direction 92 of the heat generating region 32 can be made uniform.

また、1ドットを出力する隣り合う2つの発熱抵抗部40の間には、スリット42が形成されていて、このスリット42は発熱しない。そのため、熱拡散部52を設けないと、スリット42の上方の表面温度は、発熱抵抗部40の上方の表面温度に比べて低くなってしまい、隣り合う2つの発熱抵抗部40により形成される1ドットが分割されて、画質が低下してしまう。本実施形態においては、熱拡散部52が隣り合う2つの発熱抵抗部40およびスリット42の上方に配置されているため、発熱領域32の主走査方向91における第2保護層56の表面温度分布を均一化でき、画質の低下を抑制できる。   In addition, a slit 42 is formed between two adjacent heating resistor portions 40 that output one dot, and the slit 42 does not generate heat. Therefore, if the heat diffusing part 52 is not provided, the surface temperature above the slit 42 becomes lower than the surface temperature above the heating resistor part 40, and is formed by two adjacent heating resistor parts 40. Dots are divided and the image quality is degraded. In the present embodiment, since the thermal diffusion portion 52 is disposed above the two adjacent heating resistor portions 40 and the slits 42, the surface temperature distribution of the second protective layer 56 in the main scanning direction 91 of the heating region 32 is determined. Uniformity can be achieved and degradation of image quality can be suppressed.

さらに、熱拡散部52に貫通孔54が形成されているため、第2保護層56は、貫通孔54に入り込んで、第1保護層50に接着される。そのため、第1保護層50と第2保護層56との接着力が増す。その結果、第1保護層50、熱拡散部52、および、第2保護層56の相互間の接着性を高めることでき、熱拡散部52が第1保護層50から剥離すること、および、第2保護層56が第1保護層50から剥離することを抑制できる。なお、第1保護層50と第2保護層56とが同一材料により構成されていると、第1保護層50と第2保護層56との接着力が向上するため、より効果的である。   Furthermore, since the through hole 54 is formed in the thermal diffusion part 52, the second protective layer 56 enters the through hole 54 and is bonded to the first protective layer 50. Therefore, the adhesive force between the first protective layer 50 and the second protective layer 56 is increased. As a result, the adhesion between the first protective layer 50, the thermal diffusion portion 52, and the second protective layer 56 can be improved, and the thermal diffusion portion 52 is peeled off from the first protective layer 50, and the first It can suppress that 2 protective layer 56 peels from the 1st protective layer 50. FIG. In addition, when the 1st protective layer 50 and the 2nd protective layer 56 are comprised with the same material, since the adhesive force of the 1st protective layer 50 and the 2nd protective layer 56 improves, it is more effective.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態に係るサーマルプリントヘッドについて、図5を用いて説明する。図5は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
A thermal print head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the thermal print head according to the present embodiment, and is a partial top view of the heating element plate from which the first protective layer and the second protective layer are omitted. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

本実施形態においては、熱拡散部52の貫通孔54は、1辺15μm程度の正方形状に形成されている。本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。このように、本発明は、貫通孔54の形状によって限定されない。   In the present embodiment, the through hole 54 of the thermal diffusion part 52 is formed in a square shape having a side of about 15 μm. Also according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Thus, the present invention is not limited by the shape of the through hole 54.

また、本実施形態においては、複数の貫通孔54は、互いに同一の形状・大きさとしたが、異なる形状・大きさを組み合わせることができる。さらに、貫通孔54の大きさ・位置を変えることによって、任意の熱拡散特性を設定することができる。   In the present embodiment, the plurality of through holes 54 have the same shape and size, but different shapes and sizes can be combined. Furthermore, arbitrary thermal diffusion characteristics can be set by changing the size and position of the through hole 54.

[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態に係るサーマルプリントヘッドについて、図6を用いて説明する。図6は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明するための図であって、第1保護層および第2保護層を省略した発熱体板の部分上面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
A thermal print head according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the thermal print head according to the present embodiment, and is a partial top view of the heating element plate from which the first protective layer and the second protective layer are omitted. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

本実施形態においては、各発熱抵抗部40の副走査方向92の上流側の端部40aには、個別電極(導電部)44が形成されて電気的に接続されて、各発熱抵抗部40の副走査方向92の下流側の端部40bには、共通電極(導電部)48が形成されて電気的に接続されている。各発熱抵抗部40は、個別電極44と共通電極48との間に印加された電圧によって発熱して、感熱記録媒体76に1ドットを出力する(1画素1素子型)。   In the present embodiment, an individual electrode (conductive portion) 44 is formed and electrically connected to the upstream end portion 40a of each heating resistor portion 40 in the sub-scanning direction 92. A common electrode (conductive portion) 48 is formed and electrically connected to the downstream end 40 b in the sub-scanning direction 92. Each heating resistor section 40 generates heat by a voltage applied between the individual electrode 44 and the common electrode 48, and outputs one dot to the thermal recording medium 76 (one pixel one element type).

本実施形態においては、熱拡散部52は、第1保護層50上であって、各発熱抵抗部40の上方に広がるように形成されている。本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the thermal diffusion part 52 is formed on the first protective layer 50 so as to spread above the heating resistor parts 40. Also according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

[他の実施形態]
第1ないし第3の実施形態においては、平坦なグレーズ層36を採用したが、発熱領域32に沿って盛り上がった、凸状のグレーズ層を採用しても良い。
[Other Embodiments]
In the first to third embodiments, the flat glaze layer 36 is employed, but a convex glaze layer that rises along the heat generating region 32 may be employed.

10…サーマルプリントヘッド、20…放熱板、30…発熱体板、32…発熱領域、34…支持基板、36…グレーズ層、40…発熱抵抗部、40a…発熱抵抗部の副走査方向の上流側の端部、40b…発熱抵抗部の副走査方向の下流側の端部、42…スリット、44…個別電極(導電部)、46…折返し電極(導電部)、48…共通電極(導電部)、50…第1保護層、52…熱拡散部、54…熱拡散部の貫通孔、56…第2保護層、60…回路基板、62…駆動用IC、64,65…コネクタ、66,67…ボンディングワイヤ、68…樹脂、70…プラテンローラ、72…プラテンローラの軸、74…プラテンローラの側面、76…感熱記録媒体、91…主走査方向、92…副走査方向、95…クラック DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thermal print head, 20 ... Heat sink, 30 ... Heat generating board, 32 ... Heat generating area, 34 ... Supporting substrate, 36 ... Glaze layer, 40 ... Heat generating resistor part, 40a ... Upstream side of sub-scanning direction of heat generating resistor part , 40b... Downstream end of the heating resistor in the sub-scanning direction, 42... Slit, 44. Individual electrode (conductive part), 46. Folded electrode (conductive part), 48. Common electrode (conductive part) , 50 ... 1st protective layer, 52 ... Thermal diffusion part, 54 ... Through hole of thermal diffusion part, 56 ... 2nd protective layer, 60 ... Circuit board, 62 ... Driving IC, 64, 65 ... Connector, 66, 67 ... bonding wire, 68 ... resin, 70 ... platen roller, 72 ... platen roller shaft, 74 ... side surface of platen roller, 76 ... thermal recording medium, 91 ... main scanning direction, 92 ... sub-scanning direction, 95 ... crack

Claims (5)

絶縁基板と、
前記絶縁基板上に積層されて記録媒体が走行する副走査方向に延びた発熱抵抗部と、
前記発熱抵抗部の端部に電気的に接続されて前記発熱抵抗部の副走査方向に電圧を印加する導電部と、
少なくとも前記発熱抵抗部を覆うように前記発熱抵抗部上に積層された絶縁材からなる第1保護層と、
前記第1保護層上に積層されて複数の貫通孔が形成された熱拡散部と、
前記熱拡散部上に積層されて前記複数の貫通孔を介して前記第1保護層に接着された第2保護層と、
を具備したことを特徴とするサーマルプリントヘッド。
An insulating substrate;
A heating resistor layer stacked on the insulating substrate and extending in the sub-scanning direction in which the recording medium travels;
A conductive part that is electrically connected to an end of the heating resistor and applies a voltage in a sub-scanning direction of the heating resistor;
A first protective layer made of an insulating material laminated on the heating resistor portion so as to cover at least the heating resistor portion;
A thermal diffusion part formed on the first protective layer and formed with a plurality of through holes;
A second protective layer laminated on the thermal diffusion part and bonded to the first protective layer through the plurality of through holes;
A thermal print head comprising:
前記第1保護層と前記第2保護層とは同一材料からなることを特徴とする請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。   The thermal print head according to claim 1, wherein the first protective layer and the second protective layer are made of the same material. 前記第1保護層と前記第2保護層とはSiONを主成分とした材料からなることを特徴とする請求項2に記載のサーマルプリントヘッド。   The thermal print head according to claim 2, wherein the first protective layer and the second protective layer are made of a material mainly composed of SiON. 前記熱拡散部は金属材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載のサーマルプリントヘッド。   The thermal print head according to claim 1, wherein the thermal diffusion portion is made of a metal material. 絶縁基板と、前記絶縁基板上に積層されて記録媒体が走行する副走査方向に延びた発熱抵抗部と、前記発熱抵抗部の端部に電気的に接続されて前記発熱抵抗部の副走査方向に電圧を印加する導電部と、少なくとも前記発熱抵抗部を覆うように前記発熱抵抗部上に積層された絶縁材からなる第1保護層と、前記第1保護層上に積層されて複数の貫通孔が形成された熱拡散部と、前記熱拡散部上に積層されて前記複数の貫通孔を介して前記第1保護層に接着された第2保護層と、を有するサーマルプリントヘッドを具備したことを特徴とするサーマルプリンタ。   An insulating substrate; a heating resistor layer stacked on the insulating substrate and extending in a sub-scanning direction in which a recording medium travels; and a sub-scanning direction of the heating resistor unit electrically connected to an end of the heating resistor unit A conductive portion for applying a voltage to the first protective layer; a first protective layer made of an insulating material stacked on the heat generating resistor portion so as to cover at least the heat generating resistor portion; and a plurality of through holes stacked on the first protective layer. A thermal print head comprising: a heat diffusion part in which a hole is formed; and a second protective layer laminated on the heat diffusion part and bonded to the first protective layer through the plurality of through holes. A thermal printer characterized by that.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5557441U (en) * 1978-10-07 1980-04-18
JPS56126181A (en) * 1980-03-10 1981-10-02 Nec Corp Heat-sensitive recording head
JPS6478861A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Shinko Electric Co Ltd Thermal head
JPH04110165A (en) * 1990-08-30 1992-04-10 Fuji Xerox Co Ltd Thermal head and manufacture thereof
JPH10193660A (en) * 1997-01-10 1998-07-28 Toshiba Corp Thermal printing head and its manufacture
JP2004114633A (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Kyocera Corp Thermal head and thermal printer employing it
JP2006108284A (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Sharp Corp Semiconductor package

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5557441U (en) * 1978-10-07 1980-04-18
JPS56126181A (en) * 1980-03-10 1981-10-02 Nec Corp Heat-sensitive recording head
JPS6478861A (en) * 1987-09-22 1989-03-24 Shinko Electric Co Ltd Thermal head
JPH04110165A (en) * 1990-08-30 1992-04-10 Fuji Xerox Co Ltd Thermal head and manufacture thereof
JPH10193660A (en) * 1997-01-10 1998-07-28 Toshiba Corp Thermal printing head and its manufacture
JP2004114633A (en) * 2002-09-30 2004-04-15 Kyocera Corp Thermal head and thermal printer employing it
JP2006108284A (en) * 2004-10-04 2006-04-20 Sharp Corp Semiconductor package

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