JP2013202862A - Thermal print head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。 The present invention relates to a thermal print head.
サーマルプリントヘッドは、FAXや製版機に用いられている。近年では、サーマルプリントヘッドは、フォトプリンターやラベル・カードなど安価で小型かつ高画質が求められる用途での使用例が拡大している。 Thermal print heads are used in fax machines and plate-making machines. In recent years, thermal print heads are increasingly used in applications that require low cost, small size, and high image quality, such as photo printers and labels / cards.
サーマルプリントヘッドは、一般的に、絶縁基板の表面に発熱抵抗体を配列したヘッド基板を、発熱抵抗体を駆動する駆動回路を構成する回路基板とともに、放熱板上に載置して構成される。発熱抵抗体は、1画素1素子で構成される場合と、1画素を複数の素子で構成したものがある。1画素1素子のタイプでは、発熱抵抗体は、通常、媒体の搬送方向の下流側で主走査方向(発熱抵抗体の配列方向)に延びる共通電極を介して所定の電圧が印加される。また、発熱抵抗体は、搬送方向の上流側に延びるリード電極に接続し、スイッチング機能を有する駆動素子(駆動IC)を介して接地電位(GNDレベル)に接続される。 A thermal print head is generally configured by placing a head substrate having a heating resistor arranged on the surface of an insulating substrate on a heat sink together with a circuit board constituting a drive circuit for driving the heating resistor. . There are cases where the heating resistor is composed of one element per pixel and one where one pixel is composed of a plurality of elements. In the one-pixel-one-element type, a predetermined voltage is normally applied to the heating resistor via a common electrode extending in the main scanning direction (the arrangement direction of the heating resistors) on the downstream side in the medium transport direction. The heating resistor is connected to a lead electrode extending upstream in the transport direction, and is connected to a ground potential (GND level) via a driving element (driving IC) having a switching function.
1画素を複数の発熱抵抗体で構成するタイプでは、少なくとも2つの発熱抵抗体が、主走査方向に並び、電気的には直列になるように折返し電極で接続される。1画素を構成する複数の発熱抵抗体から引き出される2つのリード電極の一方は、搬送方向の上流側で主走査方向に延びる共通電極に接続されて所定の電位が印加される。他方のリード電極は、駆動素子を介して接地電位に接続される。 In the type in which one pixel is composed of a plurality of heat generating resistors, at least two heat generating resistors are arranged in the main scanning direction and electrically connected in series so as to be in series. One of the two lead electrodes drawn out from the plurality of heating resistors constituting one pixel is connected to a common electrode extending in the main scanning direction on the upstream side in the transport direction, and a predetermined potential is applied thereto. The other lead electrode is connected to the ground potential via the drive element.
発熱抵抗体および電極の上層には、耐摩耗性を有する電気絶縁性の材料によって保護膜が形成され、媒体の接触しながらの搬送に伴う摩耗に対する耐性を確保している。印画に際しては、副走査方向に媒体を搬送させる毎に、配列された発熱抵抗体を駆動素子の制御によって選択的に発熱させ、所望の画像を得る。 A protective film is formed on the upper layer of the heating resistor and the electrode by an electrically insulating material having wear resistance, and the resistance against abrasion accompanying conveyance while the medium is in contact is ensured. At the time of printing, every time the medium is transported in the sub-scanning direction, the arranged heating resistors are selectively heated by the control of the driving element to obtain a desired image.
印刷の方式としては、感熱紙、あるいは昇華リボンや溶融リボンによって印画紙やカードに転写する方式がある。溶融リボン方式は、発熱抵抗体が配列された発熱領域でリボンのインクを溶融し、印画紙などの記録媒体に転写する。溶融リボン方式では、転写後にリボンを記録媒体から剥離するまでの時間を短くすることが求められる。このため、必然的に基板の端部が発熱抵抗体に近接した構造のサーマルプリントヘッドが求められる。 As a printing method, there is a method of transferring to a photographic paper or a card by thermal paper, a sublimation ribbon or a melting ribbon. In the melting ribbon method, ribbon ink is melted in a heat generating area in which heating resistors are arranged and transferred to a recording medium such as photographic paper. In the fused ribbon method, it is required to shorten the time until the ribbon is peeled off from the recording medium after the transfer. For this reason, there is a need for a thermal printhead having a structure in which the end of the substrate is close to the heating resistor.
溶融転写方式に用いられるサーマルプリントヘッドは、発熱抵抗体とヘッド基板の端部が近接している。このため、ヘッド基板端部も記録媒体、インクリボンなどを介してプラテンローラによる押し付け圧力を受ける。印画速度やプリンタの構造、プラテンローラの圧力などによっては、ヘッド基板端部が破損する可能性がある。このため、基板端部が破損しないようなプリンタ機構や転写条件を優先させる必要があり、結果として溶融転写の品質や印画速度が犠牲になる場合がある。 In the thermal print head used in the melt transfer system, the heating resistor and the end of the head substrate are close to each other. For this reason, the end portion of the head substrate is also subjected to the pressing pressure by the platen roller via the recording medium, the ink ribbon, and the like. The edge of the head substrate may be damaged depending on the printing speed, the structure of the printer, the pressure of the platen roller, and the like. For this reason, it is necessary to give priority to a printer mechanism and transfer conditions that do not damage the substrate edge, and as a result, the quality of the melt transfer and the printing speed may be sacrificed.
そこで、本発明は、サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体が配列したヘッド基板の端部の耐久性を高めることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the durability of the end portion of the head substrate on which the heating resistors of the thermal print head are arranged.
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、少なくとも一つの端縁を持つ絶縁基板と、前記端縁から離間して前記端縁に沿って延びる前記絶縁基板の表面上の第1の境界線から立ち上がり前記表面に対して傾いた第1の斜面と、前記第1の境界線に実質的に平行な第2の境界線で前記第1の斜面に接続し前記第1の斜面よりも前記表面に対する傾きが緩やかな第2の斜面と、前記第2の境界線に実質的に平行な稜線で前記第2の斜面に接続して前記稜線から前記絶縁基板に向かって下降する第3の斜面とを持ち前記表面を被覆するグレーズ層と、前記稜線に沿って間隔を置いて配列されて少なくとも一部が前記第2の斜面に位置する発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の前記端縁を横切る方向の両端部に接続されて前記発熱抵抗体に通電する電極と、少なくとも前記発熱抵抗体および前記第2の境界線を覆う保護膜と、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 printhead comprising: an insulating substrate having at least one edge; and a surface on the surface of the insulating substrate that extends away from the edge and extends along the edge. A first slope that rises from one boundary line and is inclined with respect to the surface; and a second boundary line that is substantially parallel to the first boundary line and is connected to the first slope. A second slope having a gentler inclination with respect to the surface and a ridge line substantially parallel to the second boundary line and connected to the second slope and descending from the ridge line toward the insulating substrate. 3, a glaze layer covering the surface, a heating resistor arranged at intervals along the ridgeline and at least a part of which is located on the second slope, and the heating resistor Connected to both ends in the direction across the edge An electrode for energizing the serial heating resistor, characterized by comprising a protective film covering at least the heat-generating resistor and the second boundary line, 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、絶縁基板の表面にガラスペーストを平面部とその平面部から突出して線状に延びる突部を持つように被着させる塗布工程と、前記塗布工程の後に前記ガラスペーストを焼成して前記突部に稜線を挟んで2つの斜面が形成された突条を持つガラス層を形成する焼成工程と、前記焼成工程の後に前記ガラス層の前記稜線に対して一方の斜面の前記絶縁基板側を除去して前記稜線に実質的に平行な延びる前記表面上の第1の境界線まで広がる第1の斜面を形成しかつ前記稜線の反対側の前記絶縁基板を露出させる工程であって、前記第1の斜面の前記表面に対する傾きが前記第1の境界線および前記稜線に実質的に平行な前記第2の境界線で前記第1の斜面に接続する第2の斜面よりも緩やかである斜面除去工程と、前記除去工程の後にグレーズ層の表面に発熱抵抗体および電極を形成する配線工程と、前記配線工程の後に少なくとも前記発熱抵抗体および前記境界線を覆う保護膜を形成する保護工程と、を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides a method for manufacturing a thermal printhead, wherein an application step of applying a glass paste to a surface of an insulating substrate so as to have a flat portion and a protruding portion extending linearly projecting from the flat portion; After the step, the glass paste is baked to form a glass layer having a ridge formed with two slopes with a ridge line sandwiched between the protrusions, and the ridge line of the glass layer after the baking step On the other hand, the insulating substrate side of one inclined surface is removed to form a first inclined surface extending to a first boundary line on the surface extending substantially parallel to the ridge line, and the insulation on the opposite side of the ridge line A step of exposing the substrate, wherein an inclination of the first inclined surface with respect to the surface is connected to the first inclined surface at the second boundary line substantially parallel to the first boundary line and the ridge line; From the second slope A gentle slope removal step, a wiring step for forming a heating resistor and an electrode on the surface of the glaze layer after the removal step, and a protective film covering at least the heating resistor and the boundary line after the wiring step And a protective process.
本発明によれば、サーマルプリントヘッドの発熱抵抗体が配列したヘッド基板の端部の耐久性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the durability of the end portion of the head substrate on which the heating resistors of the thermal print head are arranged.
本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この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。 An embodiment of a thermal print head according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that this embodiment is merely an example, and the present invention is not limited thereto.
図1は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態におけるヘッド基板の断面図である。図2は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの一部切欠き平面図である。図3は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタの側面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a head substrate in an embodiment of a thermal print head according to the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway plan view of the thermal print head in the present embodiment. FIG. 3 is a side view of a thermal printer using the thermal print head in the present embodiment.
本実施の形態のサーマルプリントヘッド11は、ヘッド基板20と放熱板30と回路基板40とを有している。ヘッド基板20は、セラミック基板22とグレーズ層25と抵抗体層27および電極層28からなる配線層と保護膜29とを有している。電気絶縁性の絶縁基板であるセラミック基板22は、アルミナ(Al2O3)などのセラミックの長方形の板である。
The
グレーズ層25は、セラミック基板22の表面に融着したガラスの層である。セラミック基板22の表面の一方の長辺に沿った部分は、グレーズ層25に覆われずに露出している。グレーズ層25の一部には、他の部分よりも厚さが厚い突条21がセラミック基板22の長手方向に延びている。突条21は、セラミック基板22が露出した部分の長辺の近傍に形成されている。
The
セラミック基板22が露出した部分とグレーズ層25との境界である第1の境界線71からは、第1の斜面81が立ち上がっている。第1の斜面81は、実質的に平面であって、セラミック基板22の表面に対して傾いている。
A
突条21のセラミック基板22から最も離れた部分である稜線84部分における接平面は、セラミック基板22の底面に平行である。稜線84の両側には、滑らかな曲面を描く第2の斜面82および第3の斜面83が形成されている。第1の斜面81と第2の斜面82とは、第2の境界線72で接続している。第2の斜面82は、第1の斜面81よりもセラミック基板22の表面に対する傾きが緩やかである。第2の斜面82の第2の境界線72における接平面は、第1の斜面81と交差している。つまり、第2の境界線72部分では、グレーズ層25の表面には角部ができている。
The tangent plane at the
抵抗体層27および電極層28は、所定のパターンでグレーズ層25の表面に積層される。抵抗体層27には、セラミック基板22の長手方向(主走査方向)に間隔を置いて配列された発熱抵抗体26が形成される。電極層28には、発熱抵抗体26のセラミック基板22の短手方向(副走査方向)の両端部に接続する電極が形成される。発熱抵抗体26は、電極層28に形成された電極を通して電流が流れると発熱し、主走査方向に延びる帯状の発熱領域24を形成する。発熱抵抗体26は、グレーズ層25の稜線84を跨いで副走査方向に延びている。
The
抵抗体層27および電極層28、並びに、抵抗体層27および電極層28が積層されていない部分のグレーズ層25の大部分は、保護膜29で被覆されている。グレーズ層25の第2の境界線72に対応する位置には保護膜29の表面に主走査方向に延びるガイド端縁74が形成されている。セラミック基板22の発熱領域24から遠い方の長辺近傍においては、保護膜29は形成されておらず、電極層28が露出している。
Most of the
グレーズ層25の第1の斜面81には、抵抗体層27および電極層28に発熱抵抗体26とは電気的に接続されていない部分99を残してもよい。この残された部分99によって、保護膜29の接着力を高めることができる。
On the
ヘッド基板20は、放熱板30の一方の表面に載置される。ヘッド基板20と放熱板30とは、たとえば接着剤で固定される。回路基板40は、たとえばフレキシブル基板であって、硬質基板41を介して、放熱板30のヘッド基板20が載置された側に載置され、固定されている。回路基板40には、発熱抵抗体26を駆動する駆動回路の少なくとも一部が形成されている。回路基板40は、ヘッド基板20の表面の保護膜29に形成されたガイド端縁74とは反対側の端縁に隣接して配置されている。
The
回路基板40の表面には、IC(Integrated Circuit)である駆動素子42が載置されている。駆動素子42と保護膜29に被覆されずに露出された電極層28とは、ボンディングワイヤー44によって電気的に接続されている。また、回路基板40の配線と駆動素子42との間にもボンディングワイヤーが架け渡されている。露出した電極層28、ボンディングワイヤー44および駆動素子42などは、封止樹脂体48によって封止される。
A driving element 42 which is an IC (Integrated Circuit) is placed on the surface of the
また、回路基板40には、コネクタ49が取り付けられている。回路基板40および駆動素子42などで構成された駆動回路は、コネクタ49を介して外部から制御信号や電力を供給されて、ヘッド基板20を駆動し、発熱領域24を所定のパターンで発熱させる。
A connector 49 is attached to the
サーマルプリンタは、サーマルプリントヘッド11とプラテンローラ60と送出側リボンローラ64と巻取側リボンローラ63とリボンガイド65とを有している。プラテンローラ60は、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24の法線方向に軸を持つ円柱状に形成される。プラテンローラ60の側面は、ある程度の弾性を有している。
The thermal printer includes a
送出側リボンローラ64、巻取側リボンローラ63およびリボンガイド65は、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24よりも放熱板30側に配置されている。送出側リボンローラ64およびリボンガイド65は、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24に対して上流側、すなわち、回路基板40側に配置されている。巻取側リボンローラ63は、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24に対して下流側、すなわち、ガイド端縁74側に配置されている。
The feeding-
送出側リボンローラ64は、未使用のインクリボン62を回巻したものである。巻取側リボンローラ63は、巻取側リボンローラ63は、図示しない回転機構によって回転し、使用済みのインクリボン62を回巻するものである。リボンガイド65は、未使用のインクリボン62の搬送方向を変化させる。
The delivery-
送出側リボンローラ64から送出されるインクリボン62は、リボンガイド65で向きを変えられて、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24に向かう。サーマルプリントヘッド11の発熱領域24近傍の弧状の表面で向きを変えられたインクリボン62は、さらにサーマルプリントヘッド11のガイド端縁74で方向を変えられて、巻取側リボンローラ63に向かう。
The direction of the ink ribbon 62 delivered from the delivery-
次に、このようなサーマルプリントヘッドの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing such a thermal print head will be described.
まず、たとえば厚さが約0.8mmのセラミックの板の主面にガラスペーストをスクリーン印刷などによって塗布する。セラミック板は、たとえばアルミナ(Al2O3)、シリカ(SiO2)、マグネシア(MgO)などで形成される。ガラスペーストの厚さは、たとえば30〜120μmとする。次に、ガラスペーストの表面に感光性レジストを塗布する。 First, for example, a glass paste is applied to the main surface of a ceramic plate having a thickness of about 0.8 mm by screen printing or the like. The ceramic plate is formed of, for example, alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), magnesia (MgO), or the like. The thickness of the glass paste is, for example, 30 to 120 μm. Next, a photosensitive resist is applied to the surface of the glass paste.
セラミック板の表面にガラスペーストおよび感光性レジストを塗布した後、マスクを用いて感光性レジストの一部を露光させる。マスクには、グレーズ層25の突条21が形成される部分に遮光部が形成されている。感光性レジストを露光した後、感光性レジストのエッチング部分を取り除く。感光性レジストをエッチングした後、感光性レジストの残存部分をエッチングマスクとしてガラスペーストをエッチングする。
After applying a glass paste and a photosensitive resist on the surface of the ceramic plate, a part of the photosensitive resist is exposed using a mask. In the mask, a light shielding portion is formed at a portion of the
感光性レジストの残存部分をエッチングマスクとしてガラスペーストをエッチングすることにより、グレーズ層25の突条21が形成される部分にガラスペーストの厚さが厚い突部が形成される。エッチング深さはたとえば30μmである。この突部は、稜線が角ばった形状である。その後、残存した感光性レジストを除去する。
By etching the glass paste using the remaining portion of the photosensitive resist as an etching mask, a protrusion having a thick glass paste is formed on the portion of the
その後、セラミック板に被着したガラスペーストを焼成する。この際、ガラスペーストの温度をガラスの軟化点温度以上のたとえば900℃程度にして、所定の時間保持し、その後、常温まで冷却する。 Thereafter, the glass paste applied to the ceramic plate is fired. At this time, the temperature of the glass paste is set to, for example, about 900 ° C. which is equal to or higher than the softening point temperature of the glass, held for a predetermined time, and then cooled to room temperature.
図4は、本実施の形態におけるヘッド基板の製造過程でガラスペーストを焼成した後の断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view after baking the glass paste in the manufacturing process of the head substrate in the present embodiment.
本実施の形態では、一枚のセラミック板90から2枚のヘッド基板20を製造する。焼成工程において、ガラスペーストは、軟化点以上の温度になって流動性が大きくなり、表面張力および重力の作用によって、丸みを帯びた形状となり、ガラス層91が形成される。ガラス層91は、セラミック板90の一主面の全体に融着している。一枚のセラミック板90には、互いに平行な2つの突条21が形成されている。稜線84部分で突条21の厚さはたとえば40μmである。稜線84の両側には、滑らかな曲面を描く第2の斜面82および第3の斜面83が形成されている。
In the present embodiment, two
次に、ガラス層91にレーザー光を照射して、一部を除去する。
Next, the
図5は、本実施の形態におけるヘッド基板の製造過程でガラス層の一部を除去した後の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view after removing a part of the glass layer in the manufacturing process of the head substrate in the present embodiment.
2つの突条21の間にレーザー光を照射して、ガラス層91の一部が加熱されて昇華し、除去される。これにより、2つの突条21のそれぞれに、第1の斜面81が形成される。レーザー光によるエネルギーの付与は局所的であるため、除去される部分以外のガラス層91への熱的な影響は小さい。したがって、第1の斜面81に隣接する第2の斜面82にも熱的な影響は小さく、これらの境界である第2の境界線72を挟む広い部分でガラス層91が軟化して断面が滑らかな曲面とはならない。
A laser beam is irradiated between the two
また、第1の斜面81の第2の斜面82とは反対側の端辺となる第1の境界線71の間のセラミック板90が露出する。このようにして一枚のセラミック板90上に2つのグレーズ層25が形成される。
In addition, the
2つのグレーズ層25の間のセラミック板90が露出した部分には、直線状の溝であるスクライブライン92が形成される。スクライブライン92の形成も、レーザー光の照射によって行う。
A
ここでは、ガラス層91の除去にレーザー光を用いたが、ウォータージェット加工を用いてもよい。いずれにせよ、ガラス層91の焼成の後に、ガラス層91の第2の斜面72側の広い範囲軟化温度以上に加熱することなく第1の斜面81を形成する加工を行う。これにより、第1の斜面81と第2の斜面82との接続部の広い範囲が表面張力によって滑らかな曲線となることがなく、折れ曲がった第2の境界線72を形成することができる。
Here, laser light is used to remove the
また、特にレーザー光を用いてガラス層91を除去する場合には、機械研磨による場合に比べて、ガラス層91にクラックやチッピングが発生する可能性を抑制できる。なお、ウォータージェット加工を用いる場合にも、含有させる砥粒の大きさを小さくすることにより、クラックやチッピングの発生を抑制できる。
In particular, when the
図6は、本実施の形態におけるヘッド基板の製造過程で抵抗体層および電極層を積層した後の断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view after the resistor layer and the electrode layer are laminated in the manufacturing process of the head substrate in the present embodiment.
このようにしてセラミック板90の表面にグレーズ層25が形成された後、グレーズ層25の表面に抵抗体層27および電極層28を形成する。抵抗体層27および電極層28は、露出したセラミック板90の表面に形成されていてもよい。
After the
抵抗体層27は、たとえばタンタル(Ta)などがドーピングされたSiO2などをスパッタリング法によりグレーズ層25の表面に被着させることにより形成する。電極層28は、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、タングステン(W)、あるいはこれらを主成分とする合金、あるいはこれらの金属または合金の積層体をスパッタリング法などによって抵抗体層27の表面に積層することによって形成する。抵抗体層27および電極層28を積層した厚さは、たとえば1μm程度である。
The
その後、抵抗体層27および電極層28を所定の形状にエッチングすることにより、発熱抵抗体26および電極などが形成される。発熱抵抗体26および電極の幅は、たとえば10μm程度である。電極間の距離は、たとえば10μm程度である。
Thereafter, the
図7は、本実施の形態におけるヘッド基板の製造過程で保護膜を形成した後の断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view after forming a protective film in the manufacturing process of the head substrate in the present embodiment.
抵抗体層27および電極層28をパターニングした後に、保護膜29を被膜する。保護膜29は、たとえばSiO2やSiONなどで形成される。保護膜29の厚さは、たとえば10μm程度である。グレーズ層25の第1の斜面81および第2の斜面82の境界である第2の境界線82部分では、保護膜29の表面に折れ曲がったガイド端縁74が形成される。
After patterning the
その後、セラミック板90に形成されたスクライブライン92を中心として曲げ応力を加えることにより、セラミック板90を分割する。これにより、2つのヘッド基板20が形成される。
Thereafter, the
このようにして製造されたヘッド基板20および駆動素子42を搭載した回路基板40を放熱板30に載置し、駆動素子42とヘッド基板20との間にボンディングワイヤー44を架け渡し、駆動素子42およびボンディングワイヤー44を封止樹脂体48で封止することにより、サーマルプリントヘッド11が完成する。
The
被印刷媒体61は、プラテンローラ60によってサーマルプリントヘッド11の発熱領域24に押し付けられつつ、副走査方向に移動する。この際、被印刷媒体61と発熱領域24との間にはインクリボン62が介在する。被印刷媒体61への印画の際には、外部から供給される信号などによって駆動素子42などの駆動回路から発熱抵抗体26に電流が供給されて、発熱する。サーマルプリントヘッド11の発熱領域24の発熱パターンを変化させながら、被印刷媒体61を副走査方向に移動させることにより、被印刷媒体61上に所望の画像が印画される。
The
インクリボン62の印画に用いられた使用済み部分は、順次、巻取側リボンローラ63に送られていく。送出側リボンローラ64、巻取側リボンローラ63およびリボンガイド65などから構成されるインクリボン送出機構によって、インクリボン62は、サーマルプリントヘッド11の第2の斜面82に接触しながら搬送される。
The used portion used for printing the ink ribbon 62 is sequentially sent to the take-up
インクリボン62上のインクは、発熱領域24の発熱によって溶融し、被印刷媒体61に転写される。インクリボン62と被印刷媒体61とは、発熱領域24では接触しているが、発熱領域24から離れるとともに離れていく。発熱領域24の近傍で溶融したインクの粘着力によって、インクリボン62は被印刷媒体61に粘着したまま、ある程度下流側に移動する。その後、溶融したインクの固化によって粘着力が低下し、ガイド端縁74部分で、被印刷媒体61と異なる方向に移動するインクリボン62は被印刷媒体61から剥離される。
The ink on the ink ribbon 62 is melted by the heat generated in the
焼成でガラス層91をすることにより、グレーズ層25の表面は滑らかな曲面を描く。その後、ガラス層91の一部を除去して第1の斜面81を形成しているため、第1の斜面81と第2の斜面82との境界である第2の境界線72を挟んで2つの斜面は折れ曲がっている。つまり、第2の境界線72での第1の斜面と第2の境界線72での第2の斜面82の接平面とは第2の境界線72で交差している。したがって、その第2の境界線72部分の保護膜29の表面であるガイド端縁74でも曲面と平面が折れ曲がって接続している。その結果、このガイド端縁74をインクリボン62の剥離部として用いることができる。
By making the
インクリボン62と被印刷媒体61との剥離までの発熱領域24からの距離は、インクリボン62の搬送方向と被印刷媒体61の搬送方向との角度に依存する。インクリボン62の搬送方向と被印刷媒体61の搬送方向との角度が大きければ、インクリボン62を被印刷媒体61から引き離す力が大きくなるため、インクリボン62と被印刷媒体61との剥離までの発熱領域24からの距離は小さくなる。
The distance from the
インクリボン62と被印刷媒体61との剥離までの発熱領域24からの距離が長すぎると、溶融したインクが完全に固化した後にインクリボン62が被印刷媒体61から剥離されることになる。その結果、固化したインクがインクリボン62についたまま被印刷媒体61から剥離されてしまうなどの不具合が生じる場合がある。
If the distance from the
本実施の形態では、サーマルプリントヘッド11の突条21内に折れ曲がったガイド端縁74を形成しているため、発熱領域24のごく近傍でインクリボン62を被印刷媒体61から剥離することができる。
In the present embodiment, since the
一方、ガイド端縁74近傍において、グレーズ層25は保護膜29に覆われている。このため、プラテンローラ60による押し付け圧力を高めても、ヘッド基板20の特にグレーズ層25の端部の破損の可能性が低減される。このように、本実施の形態によれば、発熱抵抗体26が配列されたヘッド基板20の端部の近傍におけるヘッド基板20の端部の耐久性が向上する。その結果、プラテンローラ60の押し付け圧力を高めて、発熱抵抗体26からの熱伝達係数を高めることができる。
On the other hand, the
また、本実施の形態では、発熱領域24の下流側におけるインクリボン62の搬送方向は、発熱領域24とガイド端縁74との相対的な位置関係によって決まる。被印刷媒体61の搬送方向は、たとえば放熱板30の底面に平行と決めれば一意に決まる。したがって、本実施の形態では、発熱領域24の下流側におけるインクリボン62の搬送方向と被印刷媒体の搬送方向との角度は、サーマルプリントヘッド11の形状によって決まる。
In the present embodiment, the transport direction of the ink ribbon 62 on the downstream side of the
発熱領域24の下流側におけるインクリボン62の搬送方向をリボンガイドなどによって決める場合、サーマルプリントヘッド11のサーマルプリンタへの組み付け時に、サーマルプリントヘッド11とリボンガイドの詳細な位置調整が必要となる。しかし、本実施の形態では、熱領域24の下流側におけるインクリボン62の搬送方向と被印刷媒体61の搬送方向との角度がサーマルプリントヘッド11の形状によって決まるため、サーマルプリンタへの組み付け時の位置調整が容易になる。
When the conveyance direction of the ink ribbon 62 on the downstream side of the
また、グレーズ層25の形成時に突条21と第2の境界線72との相対的な位置関係を調整することにより、突条21および第2の境界線72に対応する保護膜29の表面のガイド端縁74の相対的な位置関係を調整することができる。グレーズ層25の形成の際の切削・研磨は、比較的高い精度で容易に行うことができる。したがって、発熱領域24とガイド端縁74とが所定の相対的な位置関係を持つように、高い精度で製造することができる。その結果、発熱領域24の下流側におけるインクリボン62の搬送方向を高い精度でコントロールすることができ、印画品質が向上する。
Further, by adjusting the relative positional relationship between the
11…サーマルプリントヘッド、20…ヘッド基板、21…突条、22…セラミック基板、24…発熱領域、25…グレーズ層、26…発熱抵抗体、27…抵抗体層、28…電極層、29…保護膜、30…放熱板、40…回路基板、41…硬質基板、42…駆動素子、44…ボンディングワイヤー、48…封止樹脂体、49…コネクタ、60…プラテンローラ、61…被印刷媒体、62…インクリボン、63…巻取側リボンローラ、64…送出側リボンローラ、65…リボンガイド、71…第1の境界線、72…第2の境界線、74…ガイド端縁、81…第1の斜面、82…第2の斜面、83…第3の斜面、84…稜線、90…セラミック板、91…ガラス層、92…スクライブライン
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記端縁から離間して前記端縁に沿って延びる前記絶縁基板の表面上の第1の境界線から立ち上がり前記表面に対して傾いた第1の斜面と、前記第1の境界線に実質的に平行な第2の境界線で前記第1の斜面に接続し前記第1の斜面よりも前記表面に対する傾きが緩やかな第2の斜面と、前記第2の境界線に実質的に平行な稜線で前記第2の斜面に接続して前記稜線から前記絶縁基板に向かって下降する第3の斜面とを持ち前記表面を被覆するグレーズ層と、
前記稜線に沿って間隔を置いて配列されて少なくとも一部が前記第2の斜面に位置する発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の前記端縁を横切る方向の両端部に接続されて前記発熱抵抗体に通電する電極と、
少なくとも前記発熱抵抗体および前記第2の境界線を覆う保護膜と、
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 at least one edge;
A first inclined surface rising from a first boundary line on the surface of the insulating substrate extending along the edge edge apart from the edge, and substantially inclined to the first boundary line; A second slope connected to the first slope at a second boundary line parallel to the first slope and having a gentler inclination relative to the surface than the first slope, and a ridge line substantially parallel to the second boundary line A glaze layer having a third slope that is connected to the second slope and descends from the ridge line toward the insulating substrate and covers the surface;
A heating resistor arranged at intervals along the ridgeline and at least partly located on the second slope;
Electrodes connected to both ends of the heating resistor in a direction crossing the edge and energizing the heating resistor;
A protective film covering at least the heating resistor and the second boundary line;
A thermal print head comprising:
前記塗布工程の後に前記ガラスペーストを焼成して前記突部に稜線を挟んで2つの斜面が形成された突条を持つガラス層を形成する焼成工程と、
前記焼成工程の後に前記ガラス層の前記稜線に対して一方の斜面の前記絶縁基板側を除去して前記稜線に実質的に平行な延びる前記表面上の第1の境界線まで広がる第1の斜面を形成しかつ前記稜線の反対側の前記絶縁基板を露出させる工程であって、前記第1の斜面の前記表面に対する傾きが前記第1の境界線および前記稜線に実質的に平行な前記第2の境界線で前記第1の斜面に接続する第2の斜面よりも緩やかである斜面除去工程と、
前記除去工程の後にグレーズ層の表面に発熱抵抗体および電極を形成する配線工程と、
前記配線工程の後に少なくとも前記発熱抵抗体および前記境界線を覆う保護膜を形成する保護工程と、
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。 A coating step of applying a glass paste on the surface of the insulating substrate so as to have a flat portion and a protruding portion extending linearly from the flat portion;
A baking step of baking the glass paste after the coating step to form a glass layer having a protrusion on which two slopes are formed with a ridge line sandwiched between the protrusions;
After the firing step, a first slope that extends to the first boundary line on the surface that extends substantially parallel to the ridgeline by removing one side of the slope of the glass layer with respect to the ridgeline of the glass layer And exposing the insulating substrate on the opposite side of the ridge line, wherein the inclination of the first inclined surface with respect to the surface is substantially parallel to the first boundary line and the ridge line. A slope removing step that is gentler than the second slope connected to the first slope at a boundary line of
A wiring step of forming a heating resistor and an electrode on the surface of the glaze layer after the removing step;
A protective step of forming a protective film covering at least the heating resistor and the boundary line after the wiring step;
A method of manufacturing a thermal print head, comprising:
前記スクライブラインに沿って前記絶縁基板を分割する分割工程と、
を含むことを特徴とする請求項4ないし請求項6のいずれか1項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。
The removing step includes forming a scribe line;
A dividing step of dividing the insulating substrate along the scribe line;
The method for manufacturing a thermal print head according to claim 4, comprising:
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