JP2012051319A - Thermal head and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing of a thermal head in which a glaze layer having a bulged part can be more simply formed and to provide the thermal head.SOLUTION: A thermal head A1 has a substrate 1, a first glaze layer 21 formed on a surface of the substrate 1, a second glaze layer 22 formed to partially cover the surface of the first glaze layer 21, a heat-generating resistive element 4 formed to cover the second glaze layer 22 and constituting a heat-generating part 4a, and an electrode 3 conducted with the heat-generating resistive element 4. The softening point of the second glaze layer 22 is characterized by being lower than the softening point of the first glaze layer 21.

Description

本発明は、サーマルヘッドのおよびサーマルヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a thermal head and a method for manufacturing a thermal head.
図10は、従来のサーマルヘッドの一例を示している(特許文献1)。図10に示すサーマルヘッドXは、基板91、グレーズ層92、抵抗体層93、共通電極94、個別電極95、および、保護層96を備えている。共通電極94および個別電極95はそれぞれ外部の電源装置と接続されており、共通電極94と個別電極95とに挟まれた抵抗体層93の発熱部分93aが発熱するようになっている。このサーマルヘッドXは、これと対向配置されたプラテンローラ(図示略)との間に供給される印刷媒体97に対して印刷を行うためのものである。印刷媒体97には、たとえば感熱紙などが用いられる。   FIG. 10 shows an example of a conventional thermal head (Patent Document 1). A thermal head X shown in FIG. 10 includes a substrate 91, a glaze layer 92, a resistor layer 93, a common electrode 94, individual electrodes 95, and a protective layer 96. The common electrode 94 and the individual electrode 95 are each connected to an external power supply device, and the heat generating portion 93a of the resistor layer 93 sandwiched between the common electrode 94 and the individual electrode 95 generates heat. The thermal head X is for printing on a printing medium 97 supplied between the thermal head X and a platen roller (not shown) arranged opposite to the thermal head X. For the print medium 97, for example, thermal paper is used.
サーマルヘッドXにおいては、グレーズ層92に膨出部92aが形成されており、この膨出部92a上に発熱部93aが配置されている。このような構成によれば、印刷媒体97に対して圧力を加えやすく、印字品質の向上を図ることができる。また、さらに膨出部92aが熱を蓄える効果を発揮するため、発熱部93aによって生じた熱を効率的に利用可能であり、省電力化を図りやすくなっている。   In the thermal head X, a bulging portion 92a is formed in the glaze layer 92, and a heat generating portion 93a is disposed on the bulging portion 92a. According to such a configuration, it is easy to apply pressure to the print medium 97, and the print quality can be improved. Further, since the bulging portion 92a exhibits the effect of storing heat, the heat generated by the heat generating portion 93a can be used efficiently, and it is easy to save power.
上述したようなグレーズ層92は、たとえば以下のような手法により形成される。まず、ガラスペースト材を基板91に塗布し、塗布したガラスペースト材を焼成させて一様な厚みのガラス層を形成する。その後に、膨出部92aを形成する部分にマスク材を塗布し、ブラスト加工を施す。そうすることにより、ガラス層のマスク材で覆われていない部分が除去され、マスク材で覆われていた部分が隆起する形状となる。さらにその後に、加熱処理を施すことにより、なだらかな膨出部92aを有するグレーズ層92を形成することができる。   The glaze layer 92 as described above is formed by the following method, for example. First, a glass paste material is applied to the substrate 91, and the applied glass paste material is baked to form a glass layer having a uniform thickness. Thereafter, a mask material is applied to a portion where the bulging portion 92a is to be formed, and blasting is performed. By doing so, the portion of the glass layer not covered with the mask material is removed, and the portion covered with the mask material is raised. Furthermore, the glaze layer 92 which has the gentle swelling part 92a can be formed by heat-processing after that.
しかしながら、上述した方法では、ガラスペースト材の焼成後にマスクの設置やブラスト加工を行っているため、製造作業が煩雑であり、製造コストの削減を図りにくい問題があった。   However, in the above-described method, since the mask is installed and blasted after the glass paste material is fired, the manufacturing work is complicated, and it is difficult to reduce the manufacturing cost.
特開2009−154359号公報JP 2009-154359 A
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、膨出部を有するグレーズ層をより簡略に形成可能なサーマルヘッドの製造方法およびサーマルヘッドを提供することを課題としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a thermal head manufacturing method and a thermal head capable of more simply forming a glaze layer having a bulging portion. .
本発明の第1の側面によって提供されるサーマルヘッドは、基板と、上記基板の表面に形成された第1のグレーズ層と、上記第1のグレーズ層の表面の一部を覆うように形成された第2のグレーズ層と、上記第2のグレーズ層の表面の一部を覆うように形成されており、発熱部を構成する発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体の一部と導通する電極と、を備えたサーマルヘッドであって、上記第2のグレーズ層の軟化点が、上記第1のグレーズ層の軟化点よりも低いことを特徴とする。   The thermal head provided by the first aspect of the present invention is formed to cover a substrate, a first glaze layer formed on the surface of the substrate, and a part of the surface of the first glaze layer. A second glaze layer, a heating resistor that forms part of the surface of the second glaze layer, and that constitutes a heating part, and an electrode that is electrically connected to a part of the heating resistor. The softening point of the second glaze layer is lower than the softening point of the first glaze layer.
好ましい実施形態においては、上記第2のグレーズ層は、上記基板の厚み方向と直交する第1の方向に沿って延びる帯状に形成されている。   In a preferred embodiment, the second glaze layer is formed in a strip shape extending along a first direction orthogonal to the thickness direction of the substrate.
好ましい実施形態においては、上記第2のグレーズ層は、上記厚み方向において上記第1のグレーズ層の表面から遠ざかるにつれて、上記厚み方向および上記第1の方向と直交する第2の方向における幅が狭くなるように形成されており、上記発熱部が上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における上記第1のグレーズ層の表面から最も遠い領域と重なるように形成されている。   In a preferred embodiment, the second glaze layer has a narrower width in the thickness direction and in a second direction orthogonal to the first direction as it moves away from the surface of the first glaze layer in the thickness direction. The heat generating portion is formed so as to overlap a region farthest from the surface of the first glaze layer in the thickness direction of the second glaze layer.
好ましい実施形態においては、上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における上記第1のグレーズ層の表面に最も近い部分の上記第2の方向における幅に対する、上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における中央部分の上記第2の方向における幅の比率が、0.65以上0.75以下である。   In a preferred embodiment, in the thickness direction of the second glaze layer, the width in the second direction of the portion closest to the surface of the first glaze layer in the thickness direction of the second glaze layer is relative to the width in the second direction. The ratio of the width of the central portion in the second direction is 0.65 or more and 0.75 or less.
好ましい実施形態においては、上記第2のグレーズ層と上記第1のグレーズ層とが異なる材質からなる。   In a preferred embodiment, the second glaze layer and the first glaze layer are made of different materials.
好ましい実施形態においては、上記第2のグレーズ層は、上記第1のグレーズ層よりも多くの気泡を内包している。   In a preferred embodiment, the second glaze layer contains more bubbles than the first glaze layer.
本発明の第2の側面によって提供されるサーマルヘッドの製造方法は、基板に第1のグレーズ層を形成する工程と、上記第1のグレーズ層の表面の一部を覆うように第2のグレーズ層を形成する工程と、上記第2のグレーズ層の表面の一部を覆うように発熱抵抗体を形成する工程と、上記発熱抵抗体の一部と導通する電極を形成する工程と、を備えたサーマルヘッドの製造方法であって、上記第1のグレーズ層を形成する工程は、上記基板に第1のペースト材を印刷する工程と、上記第1のペースト材を焼成する工程とを有しており、 上記第1のグレーズ層は、第1の軟化点を有するように形成され、上記第2のグレーズ層を形成する工程は、上記第1のグレーズ層上に第2のペースト材を印刷する工程と、上記第2のペースト材を焼成する工程とを有しており、上記第2のグレーズ層は、上記第1の軟化点よりも低い第2の軟化点を有するように形成されることを特徴とする。   The method for manufacturing a thermal head provided by the second aspect of the present invention includes a step of forming a first glaze layer on a substrate and a second glaze so as to cover a part of the surface of the first glaze layer. A step of forming a layer, a step of forming a heating resistor so as to cover a part of the surface of the second glaze layer, and a step of forming an electrode electrically connected to a part of the heating resistor. In the method for manufacturing a thermal head, the step of forming the first glaze layer includes a step of printing the first paste material on the substrate and a step of firing the first paste material. The first glaze layer is formed so as to have a first softening point, and the step of forming the second glaze layer includes printing a second paste material on the first glaze layer. And baking the second paste material Has a step, the second glaze layer is characterized by being formed to have a second softening point lower than the first softening point.
好ましい実施形態においては、上記第2のペースト材を焼成する工程では、上記第1の軟化点よりも高い焼成温度で上記第2のペースト材の焼成を行う。   In a preferred embodiment, in the step of firing the second paste material, the second paste material is fired at a firing temperature higher than the first softening point.
好ましい実施形態においては、上記第2のペースト材と上記第1のペースト材とが異なる材質からなる。   In a preferred embodiment, the second paste material and the first paste material are made of different materials.
このような製造方法によれば、印刷と焼成とを繰り返すことで、上記第1と第2のグレーズ層を形成することが可能である。このため、従来のように膨出部を形成するために、ガラス層を削る工程を行う必要がなくなっている。従って、本発明におけるサーマルヘッドの製造方法によれば、製造工程の簡略化を図ることが可能となっている。   According to such a manufacturing method, it is possible to form the first and second glaze layers by repeating printing and baking. For this reason, in order to form a bulging part like before, it is not necessary to perform the process of shaving a glass layer. Therefore, according to the thermal head manufacturing method of the present invention, the manufacturing process can be simplified.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
本発明の第1実施形態におけるサーマルヘッドを示す平面図である。It is a top view which shows the thermal head in 1st Embodiment of this invention. 図1のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 図2の要部拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2. 図1に示すサーマルヘッドの製造方法の過程を示す図である。It is a figure which shows the process of the manufacturing method of the thermal head shown in FIG. 図4に続く工程を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a process following FIG. 4. 図5に続く工程を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a step following FIG. 5. 本発明の第2実施形態におけるサーマルヘッドを示す平面図である。It is a top view which shows the thermal head in 2nd Embodiment of this invention. 図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VIII-VIII line of FIG. 図8の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 従来のサーマルヘッドの一例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows an example of the conventional thermal head.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1〜図3には本発明の第1実施形態におけるサーマルヘッドを示している。図1は、本実施形態にかかるサーマルヘッドの平面図であり、図2はその断面図である。図1および図2に示すサーマルヘッドA1は、基板1、グレーズ層2、電極3、発熱抵抗体4、駆動IC5、保護樹脂51、端子部6、フレキシブル配線基板61、および、保護層7を備えている。図2に示すようにサーマルヘッドA1は、これらと対向配置されたプラテンローラ(図示略)との間に供給される印刷媒体8に対して印刷を行うためのものである。印刷媒体8には、たとえば感熱紙が用いられる。なお、図1においては保護層7を省略している。   1 to 3 show a thermal head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a thermal head according to the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view thereof. A thermal head A1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a substrate 1, a glaze layer 2, an electrode 3, a heating resistor 4, a driving IC 5, a protective resin 51, a terminal portion 6, a flexible wiring substrate 61, and a protective layer 7. ing. As shown in FIG. 2, the thermal head A <b> 1 is for performing printing on a printing medium 8 that is supplied between the thermal head A <b> 1 and a platen roller (not shown) arranged to face the thermal head A <b> 1. For the print medium 8, for example, thermal paper is used. In FIG. 1, the protective layer 7 is omitted.
基板1は、平面視長矩形状の平板状であり、たとえばアルミナセラミックにより形成されている。図1に示すx方向は基板1の長手方向であり、y方向は短手方向である。また、図2に示すz方向は基板1の厚み方向である。基板1の表面にはグレーズ層2が形成されている。なお、x方向は本発明における第1の方向に相当し、y方向は本発明の第2の方向に相当する。   The substrate 1 is a flat plate having a rectangular shape in plan view, and is made of, for example, alumina ceramic. The x direction shown in FIG. 1 is the longitudinal direction of the substrate 1, and the y direction is the short direction. Further, the z direction shown in FIG. 2 is the thickness direction of the substrate 1. A glaze layer 2 is formed on the surface of the substrate 1. The x direction corresponds to the first direction in the present invention, and the y direction corresponds to the second direction in the present invention.
グレーズ層2は、ガラス製であり、電極3、発熱抵抗体4、および駆動IC5を設置するのに適した平滑面を供給するためのものである。本実施形態のグレーズ層2は、第1のグレーズ層21と、第2のグレーズ層22とを備えている。図3には第2のグレーズ層22が設けられている部分を拡大して示している。   The glaze layer 2 is made of glass and supplies a smooth surface suitable for installing the electrode 3, the heating resistor 4, and the driving IC 5. The glaze layer 2 of this embodiment includes a first glaze layer 21 and a second glaze layer 22. FIG. 3 shows an enlarged portion where the second glaze layer 22 is provided.
第1のグレーズ層21は、基板1の表面を覆うように形成されている。第1のグレーズ層21の厚さh1は50μm程度である。この第1のグレーズ層21は、たとえばガラス製であり、その軟化点が920℃となるように形成されている。   The first glaze layer 21 is formed so as to cover the surface of the substrate 1. The thickness h1 of the first glaze layer 21 is about 50 μm. The first glaze layer 21 is made of glass, for example, and is formed so that its softening point is 920 ° C.
第2のグレーズ層22は、第1のグレーズ層21のy方向における一方の端部(図3中右端部)付近に重なるように形成されている。第2のグレーズ層22は、x方向に延びる平面視帯状に形成されている。図3に示すように、第2のグレーズ層22は、z方向において第1のグレーズ層21の表面から遠ざかるにつれて徐々にy方向の幅が短くなるように形成されている。すなわち、第2のグレーズ層22は、その中央ほど第1のグレーズ層21からz方向に膨出する膨出部を構成している。第2のグレーズ層22の最も厚い部分の厚さh2は50μm程度である。第2のグレーズ層22のz方向図3中下端部のy方向幅Lbと中央部のy方向幅Lmとの比Lm/Lbは0.65〜0.75となっている。第2のグレーズ層22は、たとえばガラス製であり、その軟化点が870℃となるように形成されている。   The second glaze layer 22 is formed so as to overlap with one end portion (right end portion in FIG. 3) in the y direction of the first glaze layer 21. The second glaze layer 22 is formed in a planar view band shape extending in the x direction. As shown in FIG. 3, the second glaze layer 22 is formed so that the width in the y direction gradually decreases as the distance from the surface of the first glaze layer 21 increases in the z direction. That is, the second glaze layer 22 constitutes a bulging portion that bulges in the z direction from the first glaze layer 21 toward the center thereof. The thickness h2 of the thickest portion of the second glaze layer 22 is about 50 μm. The z direction of the second glaze layer 22 The ratio Lm / Lb between the y direction width Lb of the lower end portion in FIG. 3 and the y direction width Lm of the center portion is 0.65 to 0.75. The second glaze layer 22 is made of, for example, glass, and is formed so that its softening point is 870 ° C.
グレーズ層2上には、電極3が形成されている。電極3は、発熱抵抗体4に通電するためのものであり、共通電極31と複数の個別電極32とを含んでいる。共通電極31は、図1の拡大部分に示すように、x方向に延びる帯状部分と、この帯状部分からy方向に突出する複数の突出部分とが連結された形状とされている。複数の個別電極32は、y方向に延びる帯状に形成されており、そのy方向の先端が共通電極31の複数の突出部分と向かい合うようにx方向に沿って配列されている。図2に示すように、共通電極31と各個別電極32とは、y方向において第2のグレーズ層22の頂上部分を挟むような配置となっている。   An electrode 3 is formed on the glaze layer 2. The electrode 3 is for energizing the heating resistor 4, and includes a common electrode 31 and a plurality of individual electrodes 32. As shown in the enlarged portion of FIG. 1, the common electrode 31 has a shape in which a band-shaped portion extending in the x direction and a plurality of protruding portions protruding from the band-shaped portion in the y direction are connected. The plurality of individual electrodes 32 are formed in a strip shape extending in the y direction, and are arranged along the x direction so that the tips in the y direction face the plurality of protruding portions of the common electrode 31. As shown in FIG. 2, the common electrode 31 and each individual electrode 32 are arranged so as to sandwich the top portion of the second glaze layer 22 in the y direction.
発熱抵抗体4は、サーマルヘッドA1の発熱源である。発熱抵抗体4はx方向に延びる帯状とされており、グレーズ層2上に形成されている。図2および図3に示すように、発熱抵抗体4はy方向において、第2のグレーズ層22よりも長くなるように形成されている。発熱抵抗体4が形成されている部分において、電極3は発熱抵抗体4に重なるように形成されている。第2のグレーズ層22の頂上部分においては、共通電極31と各個別電極32とが離間しているため、発熱抵抗体4が電極3から露出するようになっている。共通電極31といずれかの個別電極32とが通電すると、発熱抵抗体4のうち共通電極31と個別電極32とに挟まれた領域が部分的に発熱する。このような領域はx方向に複数配列されており、x方向に延びる帯状の発熱部4aを構成する。図2に示すように、この発熱部4aは、第2のグレーズ層22の頂上部分と重なる位置となる。   The heating resistor 4 is a heat source of the thermal head A1. The heating resistor 4 has a strip shape extending in the x direction, and is formed on the glaze layer 2. As shown in FIGS. 2 and 3, the heating resistor 4 is formed to be longer than the second glaze layer 22 in the y direction. In the portion where the heating resistor 4 is formed, the electrode 3 is formed so as to overlap the heating resistor 4. In the top portion of the second glaze layer 22, the heating electrode 4 is exposed from the electrode 3 because the common electrode 31 and each individual electrode 32 are separated from each other. When the common electrode 31 and any one of the individual electrodes 32 are energized, a region between the common electrode 31 and the individual electrode 32 in the heating resistor 4 partially generates heat. A plurality of such regions are arranged in the x direction, and constitute a belt-like heat generating portion 4a extending in the x direction. As shown in FIG. 2, the heat generating portion 4 a is positioned so as to overlap the top portion of the second glaze layer 22.
駆動IC5は、共通電極31および複数の個別電極32を介して発熱抵抗体4に通電することにより、発熱抵抗体4を部分的に(すなわち、発熱部4aを選択的に)発熱させるための駆動制御を行う。本実施形態においては、複数の駆動IC5が、基板1上においてx方向に配列されている。駆動IC5は、複数の個別電極32および端子部6とワイヤを介して接続されている。駆動IC5および駆動IC5と連結されたワイヤは、保護樹脂51によって覆われている。保護樹脂51は、たとえば黒色樹脂であり、駆動IC5の損傷、および紫外線などの受光による誤作動を防止する。   The drive IC 5 is a drive for causing the heating resistor 4 to generate heat partially (that is, selectively generating the heating portion 4a) by energizing the heating resistor 4 through the common electrode 31 and the plurality of individual electrodes 32. Take control. In the present embodiment, a plurality of drive ICs 5 are arranged in the x direction on the substrate 1. The drive IC 5 is connected to the plurality of individual electrodes 32 and the terminal unit 6 through wires. The driving IC 5 and the wire connected to the driving IC 5 are covered with a protective resin 51. The protective resin 51 is, for example, a black resin, and prevents malfunction due to damage to the drive IC 5 and reception of ultraviolet rays or the like.
端子部6は、x方向に配列された複数の金属端子6aを備えている。各金属端子6aは、たとえば銀製であり、ワイヤにより駆動IC5と接続されている。各金属端子6aと重なるようにハンダ端子62が形成されている。このハンダ端子62上に形成されたハンダ63によりフレキシブル配線基板61は端子部6と導通接続されている。フレキシブル配線基板61は、サーマルヘッドA1と外部の機器との接続に用いられる。   The terminal portion 6 includes a plurality of metal terminals 6a arranged in the x direction. Each metal terminal 6a is made of, for example, silver, and is connected to the drive IC 5 by a wire. Solder terminals 62 are formed so as to overlap the metal terminals 6a. The flexible wiring board 61 is electrically connected to the terminal portion 6 by the solder 63 formed on the solder terminal 62. The flexible wiring board 61 is used for connection between the thermal head A1 and an external device.
保護層7は、たとえばガラス製であり、印刷媒体8と接触し、磨耗しやすい部分を保護するためのものである。図2に示すように、保護層7は、複数の個別電極32の端部を露出させるように形成されている。複数の個別電極32の露出部分は、駆動IC5から延びるワイヤが接続されている。保護層7は、たとえばガラス、サイアロン、窒化タンタル、炭化ケイ素から選択される適切な素材により形成される。   The protective layer 7 is made of, for example, glass, and protects a portion that comes into contact with the print medium 8 and is easily worn. As shown in FIG. 2, the protective layer 7 is formed so as to expose the ends of the plurality of individual electrodes 32. Wires extending from the drive IC 5 are connected to exposed portions of the plurality of individual electrodes 32. The protective layer 7 is formed of a suitable material selected from, for example, glass, sialon, tantalum nitride, and silicon carbide.
次に、サーマルヘッドA1の製造方法について図4〜図6を参照にしつつ説明を行う。   Next, a method for manufacturing the thermal head A1 will be described with reference to FIGS.
サーマルヘッドA1を製造する際には、まず、第1のグレーズ層21を形成する工程を行う。本工程では、基板1に第1のペースト材を印刷塗布し、第1のペースト材を乾燥させ、その後に第1のペースト材を1200℃で焼成させることにより第1のグレーズ層21を形成する(図4に示す状態)。第1のグレーズ層21の軟化点は、たとえば、第1のペースト材の組成および材質により決定される。   When manufacturing the thermal head A1, first, a step of forming the first glaze layer 21 is performed. In this step, the first glaze layer 21 is formed by printing and applying the first paste material to the substrate 1, drying the first paste material, and then baking the first paste material at 1200 ° C. (State shown in FIG. 4). The softening point of the first glaze layer 21 is determined by, for example, the composition and material of the first paste material.
次に、第2のグレーズ層22を形成する工程を行う。本工程では、まず、第1のグレーズ層21上の所定の位置に第2のペースト材22Aを印刷塗布する(図5に示す状態)。第2のペースト材22Aを乾燥させた後に、950℃で焼成させることにより第2のグレーズ層22を形成する(図6に示す状態)。第2のグレーズ層22の軟化点は、たとえば、第2のペースト材22Aの組成および材質により決定される。本実施形態では、第2のペースト材22Aと第1のペースト材とが異なる材質で構成されており、その差異により第2のグレーズ層22と第1のグレーズ層21とで軟化点が異なるようになっている。   Next, a step of forming the second glaze layer 22 is performed. In this step, first, the second paste material 22A is printed and applied to a predetermined position on the first glaze layer 21 (state shown in FIG. 5). After the second paste material 22A is dried, the second glaze layer 22 is formed by firing at 950 ° C. (state shown in FIG. 6). The softening point of the second glaze layer 22 is determined by, for example, the composition and material of the second paste material 22A. In the present embodiment, the second paste material 22A and the first paste material are made of different materials, and the softening point is different between the second glaze layer 22 and the first glaze layer 21 due to the difference. It has become.
第1のグレーズ層21の軟化点は920℃であるため、第2のペースト材22Aを焼成する際に、第1のグレーズ層21が軟化し、第1のグレーズ層21と第2のペースト材22Aとの境界部分で両者が混ざり合う。このとき、第2のペースト材22Aが流動変形し、第2のグレーズ層22は図6に示すような形状となる。   Since the softening point of the first glaze layer 21 is 920 ° C., the first glaze layer 21 softens when the second paste material 22A is fired, and the first glaze layer 21 and the second paste material Both are mixed at the boundary with 22A. At this time, the second paste material 22A is fluidly deformed, and the second glaze layer 22 has a shape as shown in FIG.
図6に示すように、第1のグレーズ層21には気泡が残留しにくいが、第2のグレーズ層22には気泡が残留しやすくなっている。第1のグレーズ層21はその軟化点よりも280℃高い温度で焼成されているため、気泡が生じにくくなっている。一方、第2のグレーズ層22はその軟化点よりも80℃高い温度で焼成されており、気泡が残りやすくなっている。   As shown in FIG. 6, bubbles hardly remain in the first glaze layer 21, but bubbles easily remain in the second glaze layer 22. Since the first glaze layer 21 is baked at a temperature 280 ° C. higher than its softening point, bubbles are less likely to be generated. On the other hand, the second glaze layer 22 is baked at a temperature 80 ° C. higher than its softening point, and bubbles are likely to remain.
第2のグレーズ層22が形成された後に、発熱抵抗体4、電極3、および、保護層7を順次形成することにより、サーマルヘッドA1は完成する。発熱抵抗体4および電極3の形成はたとえばスパッタ法またはCVD法を用いて行うことができる。   After the second glaze layer 22 is formed, the thermal head A1 is completed by sequentially forming the heating resistor 4, the electrode 3, and the protective layer 7. The heating resistor 4 and the electrode 3 can be formed using, for example, a sputtering method or a CVD method.
次に、本実施形態のサーマルヘッドA1の作用について説明する。   Next, the operation of the thermal head A1 of this embodiment will be described.
上述したサーマルヘッドA1においては、発熱部4aが第1のグレーズ層21の表面から隆起するように形成された第2のグレーズ層22の頂上部に重なるように形成されている。このため、サーマルヘッドA1は、印字を行う際に印刷媒体8に圧力を加えやすい構成となっており、印刷媒体8が比較的厚い場合でも文字がかすれにくく、良好な印字品質を実現することができる。   In the thermal head A1 described above, the heat generating portion 4a is formed so as to overlap the top of the second glaze layer 22 formed so as to protrude from the surface of the first glaze layer 21. For this reason, the thermal head A1 is configured to easily apply pressure to the print medium 8 during printing, and even when the print medium 8 is relatively thick, characters are not easily faded, and good print quality can be realized. it can.
さらに、第2のグレーズ層22が発熱部4aで生じた熱の一部を蓄えることで、発熱部4aで生じさせる必要がある熱量を抑制することができる。このため、サーマルヘッドA1は省電力化を図りやすくなっている。   Furthermore, since the second glaze layer 22 stores a part of the heat generated in the heat generating part 4a, the amount of heat that needs to be generated in the heat generating part 4a can be suppressed. For this reason, the thermal head A1 facilitates power saving.
本実施形態におけるサーマルヘッドA1の製造方法によれば、ペースト材の印刷および焼成を繰り返すことでグレーズ層2を形成することができる。このために、たとえば従来のサーマルヘッドXの製造方法のようにブラスト加工を行う必要がない。従って、本発明におけるサーマルヘッドA1の製造方法によれば、膨出部を有するグレーズ層2を比較的容易に形成することが可能である。   According to the manufacturing method of the thermal head A1 in this embodiment, the glaze layer 2 can be formed by repeating printing and baking of the paste material. For this reason, it is not necessary to perform blasting as in the conventional method of manufacturing the thermal head X, for example. Therefore, according to the manufacturing method of the thermal head A1 in the present invention, it is possible to form the glaze layer 2 having the bulging portion relatively easily.
図7〜図9は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。   7 to 9 show other embodiments of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.
図7〜図9には本発明の第2実施形態におけるサーマルヘッドを示している。図7は、本実施形態にかかるサーマルヘッドA2の平面図であり、図8はその断面図である。図9は図8の要部拡大図である。図7〜図9に示すサーマルヘッドA2は、電極3および発熱抵抗体4の構成がサーマルヘッドA1と異なっており、その他の構成はサーマルヘッドA1と同様の構成となっている。以下、サーマルヘッドA2のサーマルヘッドA1と異なる部分について説明を行う。   7 to 9 show a thermal head in a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view of the thermal head A2 according to this embodiment, and FIG. 8 is a sectional view thereof. FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG. The thermal head A2 shown in FIGS. 7 to 9 is different from the thermal head A1 in the configuration of the electrode 3 and the heating resistor 4, and the other configurations are the same as the thermal head A1. Hereinafter, a different part of the thermal head A2 from the thermal head A1 will be described.
本実施形態の電極3は、共通電極31と、複数の個別電極32と、共通電極31に重なる補助電極33とを含んでいる。共通電極31は、図7の拡大部分に示すように、x方向に延びる帯状部分と、この帯状部分からy方向に突出する複数の突出部分とが連結された形状とされている。複数の個別電極32は、y方向に延びる帯状に形成されており、そのy方向の先端部分が共通電極31の複数の突出部分の間に挟まれるようにx方向に沿って配列されている。補助電極33は、共通電極31の帯状部分に重なるように形成されており導電性を高める効果を持つ。共通電極31および複数の個別電極32、たとえばレジネート金ペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。補助電極33はたとえば銀ペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより共通電極31上に形成される。補助電極33のz方向における上面の高さ位置は、第2のグレーズ層22の頂上部分よりも低い位置にある。本実施形態では、補助電極33を設けていることで、保護層7の補助電極33と重なる部分が盛り上がるようになる。   The electrode 3 of the present embodiment includes a common electrode 31, a plurality of individual electrodes 32, and an auxiliary electrode 33 that overlaps the common electrode 31. As shown in the enlarged portion of FIG. 7, the common electrode 31 has a shape in which a band-shaped portion extending in the x direction and a plurality of protruding portions protruding from the band-shaped portion in the y direction are connected. The plurality of individual electrodes 32 are formed in a strip shape extending in the y direction, and are arranged along the x direction so that the tip portions in the y direction are sandwiched between the plurality of protruding portions of the common electrode 31. The auxiliary electrode 33 is formed so as to overlap the belt-like portion of the common electrode 31 and has an effect of increasing the conductivity. The common electrode 31 and a plurality of individual electrodes 32, for example, resinate gold paste are formed by thick film printing and then firing. For example, the auxiliary electrode 33 is formed on the common electrode 31 by performing baking after a thick film of silver paste is printed. The height position of the upper surface of the auxiliary electrode 33 in the z direction is lower than the top portion of the second glaze layer 22. In the present embodiment, by providing the auxiliary electrode 33, a portion overlapping the auxiliary electrode 33 of the protective layer 7 is raised.
本実施形態の発熱抵抗体4は、x方向に延びる帯状とされており、本発明における発熱部を構成する。図8および図9に示すように、発熱抵抗体4は第2のグレーズ層22の頂上部分に重なるように形成されている。また、本実施形態では発熱抵抗体4は、共通電極31の複数の突出部分および複数の個別電極32に重なるように形成されている。発熱抵抗体4は、たとえば、酸化ルテニウムペーストを厚膜印刷した後に焼成を施すことにより形成される。本実施形態では、保護層7の発熱抵抗体4に重なる部分が盛り上がるようになる。   The heating resistor 4 of the present embodiment has a strip shape extending in the x direction, and constitutes a heating part in the present invention. As shown in FIGS. 8 and 9, the heating resistor 4 is formed so as to overlap the top portion of the second glaze layer 22. In the present embodiment, the heating resistor 4 is formed so as to overlap the plurality of protruding portions of the common electrode 31 and the plurality of individual electrodes 32. The heat generating resistor 4 is formed, for example, by carrying out baking after thick film printing of ruthenium oxide paste. In the present embodiment, the portion of the protective layer 7 that overlaps the heating resistor 4 rises.
本実施形態においては、共通電極31といずれかの個別電極32とが通電すると、発熱抵抗体4のうち当該個別電極32を挟む共通電極31の突出部分の間の領域が部分的に発熱する。   In the present embodiment, when the common electrode 31 and any one of the individual electrodes 32 are energized, a region between the protruding portions of the common electrode 31 sandwiching the individual electrode 32 in the heating resistor 4 partially generates heat.
本実施形態におけるグレーズ層2の形成工程は、サーマルヘッドA1におけるグレーズ層2の形成工程と同様に行われる。   The formation process of the glaze layer 2 in this embodiment is performed similarly to the formation process of the glaze layer 2 in the thermal head A1.
このようなサーマルヘッドA2においては、発熱抵抗体4が第1のグレーズ層21の表面から隆起するように形成された第2のグレーズ層22の頂上部に重なるように形成されている。さらに、その部分の保護層7が盛り上がっているため、サーマルヘッドA2は、印字を行う際に印刷媒体8に圧力を加えやすい構成となっており、印刷媒体8が比較的厚い場合でも文字がかすれにくく、良好な印字品質を実現することができる。   In such a thermal head A2, the heating resistor 4 is formed so as to overlap the top of the second glaze layer 22 formed so as to protrude from the surface of the first glaze layer 21. Further, since the protective layer 7 in the portion is raised, the thermal head A2 is configured to easily apply pressure to the print medium 8 when performing printing, and even if the print medium 8 is relatively thick, characters are blurred. It is difficult to achieve good print quality.
さらに、第2のグレーズ層22が発熱抵抗体4で生じた熱の一部を蓄えることで、発熱抵抗体4で生じさせる必要がある熱量を抑制することができる。このため、サーマルヘッドA2は省電力化を図りやすくなっている。   Furthermore, since the second glaze layer 22 stores a part of the heat generated in the heating resistor 4, the amount of heat that needs to be generated in the heating resistor 4 can be suppressed. For this reason, the thermal head A2 facilitates power saving.
本発明の範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るサーマルヘッドの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上述した実施形態に示した第1のグレーズ層21の軟化点および焼成温度は一例に過ぎず、適宜変更可能である。第2のグレーズ層22の軟化点は第1のグレーズ層21の軟化点よりも低い範囲で適宜設定可能である。また、第2のグレーズ層22の焼成温度は第1のグレーズ層21の軟化点よりも高い範囲で適宜設定可能である。   The scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the thermal head according to the present invention can be varied in design in various ways. For example, the softening point and firing temperature of the first glaze layer 21 shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be changed as appropriate. The softening point of the second glaze layer 22 can be set as appropriate within a range lower than the softening point of the first glaze layer 21. The firing temperature of the second glaze layer 22 can be set as appropriate within a range higher than the softening point of the first glaze layer 21.
また、上述した実施形態では、第1のペースト材と第2のペースト材22Aとが別々の材質であるが、第1のグレーズ層21の軟化点と第2のグレーズ層22の軟化点とが異なるようになるならば同一の材質であっても構わない。   In the above-described embodiment, the first paste material and the second paste material 22A are separate materials, but the softening point of the first glaze layer 21 and the softening point of the second glaze layer 22 are different. The same material may be used if different.
A1,A2 サーマルヘッド
x (第1の)方向
y (第2の)方向
z (厚さ)方向
1 基板
2 グレーズ層
21 第1のグレーズ層
22 第2のグレーズ層
22A ペースト材
3 電極
31 共通電極
32 個別電極
33 補助電極
4 発熱抵抗体
4a 発熱部
5 駆動IC
51 保護樹脂
6 端子部
6a 金属端子
61 フレキシブル配線基板
62 ハンダ端子
63 ハンダ
7 保護層
A1, A2 Thermal head x (first) direction y (second) direction z (thickness) direction 1 substrate 2 glaze layer 21 first glaze layer 22 second glaze layer 22A paste material 3 electrode 31 common electrode 32 Individual electrode 33 Auxiliary electrode 4 Heating resistor 4a Heating part 5 Drive IC
51 Protective Resin 6 Terminal 6a Metal Terminal 61 Flexible Wiring Board 62 Solder Terminal 63 Solder 7 Protective Layer

Claims (9)

  1. 基板と、
    上記基板の表面に形成された第1のグレーズ層と、
    上記第1のグレーズ層の表面の一部を覆うように形成された第2のグレーズ層と、
    上記第2のグレーズ層の表面の一部を覆うように形成されており、発熱部を構成する発熱抵抗体と、
    上記発熱抵抗体の一部と導通する電極と、
    を備えたサーマルヘッドであって、
    上記第2のグレーズ層の軟化点が、上記第1のグレーズ層の軟化点よりも低いことを特徴とする、サーマルヘッド。
    A substrate,
    A first glaze layer formed on the surface of the substrate;
    A second glaze layer formed to cover part of the surface of the first glaze layer;
    A heating resistor which is formed so as to cover a part of the surface of the second glaze layer, and which constitutes a heating part;
    An electrode conducting with a part of the heating resistor;
    A thermal head comprising
    A thermal head, wherein a softening point of the second glaze layer is lower than a softening point of the first glaze layer.
  2. 上記第2のグレーズ層は、上記基板の厚み方向と直交する第1の方向に沿って延びる帯状に形成されている、請求項1に記載のサーマルヘッド。   The thermal head according to claim 1, wherein the second glaze layer is formed in a strip shape extending along a first direction orthogonal to the thickness direction of the substrate.
  3. 上記第2のグレーズ層は、上記厚み方向において上記第1のグレーズ層の表面から遠ざかるにつれて、上記厚み方向および上記第1の方向と直交する第2の方向における幅が狭くなるように形成されており、
    上記発熱部が上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における上記第1のグレーズ層の表面から最も遠い領域と重なるように形成されている、請求項1または2に記載のサーマルヘッド。
    The second glaze layer is formed so that a width in the thickness direction and a second direction orthogonal to the first direction becomes narrower as the distance from the surface of the first glaze layer increases in the thickness direction. And
    3. The thermal head according to claim 1, wherein the heat generating portion is formed to overlap with a region farthest from the surface of the first glaze layer in the thickness direction of the second glaze layer.
  4. 上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における上記第1のグレーズ層の表面に最も近い部分の上記第2の方向における幅に対する、上記第2のグレーズ層の上記厚み方向における中央部分の上記第2の方向における幅の比率が、0.65以上0.75以下である、請求項2または3に記載のサーマルヘッド。   The second portion of the central portion in the thickness direction of the second glaze layer with respect to the width in the second direction of the portion of the second glaze layer in the thickness direction closest to the surface of the first glaze layer. 4. The thermal head according to claim 2, wherein a width ratio in the direction of is not less than 0.65 and not more than 0.75. 5.
  5. 上記第2のグレーズ層と上記第1のグレーズ層とが異なる材質からなる、請求項1ないし4のいずれかに記載のサーマルヘッド。   The thermal head according to claim 1, wherein the second glaze layer and the first glaze layer are made of different materials.
  6. 上記第2のグレーズ層は、上記第1のグレーズ層よりも多くの気泡を内包している、請求項1ないし5のいずれかに記載のサーマルヘッド。   The thermal head according to any one of claims 1 to 5, wherein the second glaze layer contains more bubbles than the first glaze layer.
  7. 基板に第1のグレーズ層を形成する工程と、
    上記第1のグレーズ層の表面の一部を覆うように第2のグレーズ層を形成する工程と、
    上記第2のグレーズ層の表面の一部を覆うように発熱抵抗体を形成する工程と、
    上記発熱抵抗体の一部と導通する電極を形成する工程と、
    を備えたサーマルヘッドの製造方法であって、
    上記第1のグレーズ層を形成する工程は、上記基板に第1のペースト材を印刷する工程と、上記第1のペースト材を焼成する工程とを有しており、
    上記第1のグレーズ層は、第1の軟化点を有するように形成され、
    上記第2のグレーズ層を形成する工程は、上記第1のグレーズ層上に第2のペースト材を印刷する工程と、上記第2のペースト材を焼成する工程とを有しており、
    上記第2のグレーズ層は、上記第1の軟化点よりも低い第2の軟化点を有するように形成されることを特徴とする、サーマルヘッドの製造方法。
    Forming a first glaze layer on a substrate;
    Forming a second glaze layer so as to cover part of the surface of the first glaze layer;
    Forming a heating resistor so as to cover part of the surface of the second glaze layer;
    Forming an electrode that is electrically connected to a part of the heating resistor;
    A thermal head manufacturing method comprising:
    The step of forming the first glaze layer includes a step of printing the first paste material on the substrate, and a step of firing the first paste material,
    The first glaze layer is formed to have a first softening point;
    The step of forming the second glaze layer includes a step of printing a second paste material on the first glaze layer, and a step of firing the second paste material,
    The method of manufacturing a thermal head, wherein the second glaze layer is formed to have a second softening point lower than the first softening point.
  8. 上記第2のペースト材を焼成する工程では、上記第1の軟化点よりも高い焼成温度で上記第2のペースト材の焼成を行う、請求項7に記載のサーマルヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a thermal head according to claim 7, wherein, in the step of firing the second paste material, the second paste material is fired at a firing temperature higher than the first softening point.
  9. 上記第2のペースト材と上記第1のペースト材とが異なる材質からなる、請求項7または8に記載のサーマルヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a thermal head according to claim 7 or 8, wherein the second paste material and the first paste material are made of different materials.
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