JP2014193563A - Thermal print head, thermal printer, and method for producing 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、サーマルプリンタおよびサーマルプリントヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a thermal print head, a thermal printer, and a method for manufacturing a thermal print head.
サーマルプリントヘッドは、絶縁基板の表面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被印刷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。このサーマルヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンタ、イメージャ、シールプリンタなどの記録機器に広く利用されている。被印刷媒体が感熱性でない場合、被印刷媒体との間に感熱性のインクリボンを挟んだ状態で発熱することにより、インクを被印刷媒体に熱転写する。 A thermal print head is an output device that heats a plurality of heating resistors arranged on the surface of an insulating substrate and forms images such as characters and graphics on a printing medium such as thermal recording paper by the heat. This thermal head is widely used in recording devices such as a barcode printer, a digital plate making machine, a video printer, an imager, and a seal printer. If the print medium is not heat sensitive, the ink is thermally transferred to the print medium by generating heat with a heat sensitive ink ribbon sandwiched between the print medium.
サーマルプリンタにおいて、サーマルプリントヘッドは、放熱体とヘッド基板と回路基板とを有している。発熱抵抗体を有するヘッド基板は、回路基板とともに放熱体上に固定される。回路基板上には、IC(Integrated Circuit)である駆動素子が搭載される。駆動素子とヘッド基板などとの間には、ボンディングワイヤーが架け渡されて電気的に接続される。駆動素子およびボンディングワイヤーなどは、封止樹脂体により封止される。 In a thermal printer, a thermal print head has a heat radiator, a head substrate, and a circuit board. The head substrate having the heating resistor is fixed on the heat radiating body together with the circuit board. A drive element which is an IC (Integrated Circuit) is mounted on the circuit board. A bonding wire is bridged and electrically connected between the drive element and the head substrate. The driving element and the bonding wire are sealed with a sealing resin body.
硬質の媒体に印刷する場合には、ヘッド基板の発熱抵抗体部分の表面を通過する直線的な媒体の搬送経路を確保する必要がある。しかし、封止樹脂体は、ヘッド基板の表面から盛り上がることとなるため、このような直線的な媒体の搬送経路が確保しにくい。そこで、たとえば特許文献1には、セラミック基板の一方の主面に台形状の突出部を形成し、その突出部を覆うようにグレーズ層を形成し、突出部に発熱抵抗体を配列する方法が開示されている。
When printing on a hard medium, it is necessary to ensure a straight medium conveyance path that passes through the surface of the heating resistor portion of the head substrate. However, since the sealing resin body swells from the surface of the head substrate, it is difficult to secure such a linear medium transport path. Therefore, for example,
セラミック基板の一主面に台形状の突出部を形成することにより、発熱抵抗体をその主面から離れた位置に形成することができる。その結果、封止樹脂体の最頂部よりも発熱抵抗体が形成された領域までの一主面からの高さを高くすることができ、直線的な媒体の搬送経路が確保しやすくなる。 By forming the trapezoidal protrusion on one main surface of the ceramic substrate, the heating resistor can be formed at a position away from the main surface. As a result, the height from one main surface to the region where the heating resistor is formed can be made higher than the topmost portion of the sealing resin body, and it becomes easy to ensure a straight medium transport path.
サーマルプリントヘッドのヘッド基板に、突出部を有する基板を用いた場合、突出部を被覆するグレーズ層に突出部の形状の影響が現れる。その結果、突出部の副走査方向の両側の稜線部では、突出部の稜線に対応してグレーズ層に出っ張りが生じる場合がある。特に、グレーズ層を薄くした場合にこの影響は顕著である。グレーズ層に突出部の形状の影響が現れて出っ張りが生じた場合には、そこを通過する抵抗体あるいは電極に断線が発生する可能性がある。 When a substrate having a protrusion is used as the head substrate of the thermal print head, the influence of the shape of the protrusion appears on the glaze layer covering the protrusion. As a result, in the ridge line portions on both sides of the protruding portion in the sub-scanning direction, a bulge may occur in the glaze layer corresponding to the ridge line of the protruding portion. This effect is particularly noticeable when the glaze layer is thinned. When the protrusion of the glaze layer is affected by the shape of the protrusion, disconnection may occur in the resistor or the electrode passing therethrough.
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された部分の基板表面からの突出高さを高くしつつ、電極の断線の可能性を抑制することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to suppress the possibility of disconnection of an electrode while increasing the protruding height from the substrate surface of the portion where 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、平坦面とその平坦面から突出してその平坦面に沿って直線状に延びる突出部とを持つ基板と、前記基板を被覆して前記突出部を被覆する部分に前記一主面から最も離れた頂線を持つグレーズ層と、前記グレーズ層の表面に前記頂線が延びる方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の一方の端部と外部接続端子との間に延びる電極と、前記発熱抵抗体と前記電極と前記グレーズ層とを被覆する保護膜と、を具備し、前記電極が横切る前記突出部の稜線部近傍に前記グレーズ層に覆われずに前記突出部が露出した平面状の面が形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermal print head, comprising: a substrate having a flat surface and a protrusion protruding from the flat surface and extending linearly along the flat surface; A glaze layer having a top line farthest from the one principal surface at a portion covering the protrusion, a heating resistor arranged on the surface of the glaze layer at intervals in a direction in which the top line extends, and An electrode extending between one end of the heating resistor and an external connection terminal; and a protective film covering the heating resistor, the electrode, and the glaze layer, and the protruding portion across the electrode In the vicinity of the ridge line portion, a planar surface is formed in which the protruding portion is exposed without being covered with the glaze layer.
また、本発明は、サーマルプリンタにおいて、平坦面とその平坦面から突出してその平坦面に沿って直線状に延びる突出部とを持つ基板と、前記基板を被覆して前記突出部を被覆する部分に前記一主面から最も離れた頂線を持つグレーズ層と、前記グレーズ層の表面に前記頂線が延びる方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の一方の端部と外部接続端子との間に延びる電極と、前記発熱抵抗体と前記電極と前記グレーズ層とを被覆する保護膜と、を具備し、前記電極が横切る前記突出部の稜線部近傍に前記グレーズ層に覆われずに前記突出部が露出した平面状の面が形成されているサーマルプリントヘッドと、前記発熱抵抗体を発熱させる駆動素子と、被印刷媒体を搬送する第1搬送手段と、前記被印刷媒体と前記サーマルプリントヘッドとの間に感熱リボンを搬送する第2搬送手段と、前記被印刷媒体および前記感熱リボンを前記サーマルプリントヘッドの前記発熱抵抗体が配列された領域に押し付ける円筒状のプラテンローラと、を具備することを特徴とする。 Further, the present invention provides a thermal printer, a substrate having a flat surface and a protruding portion that protrudes from the flat surface and extends linearly along the flat surface, and a portion that covers the substrate and covers the protruding portion A glaze layer having a top line farthest from the one main surface, a heating resistor arranged on the surface of the glaze layer at intervals in a direction in which the top line extends, and one end of the heating resistor An electrode extending between the electrode and the external connection terminal, and a protective film covering the heating resistor, the electrode, and the glaze layer, wherein the glaze is formed in the vicinity of the ridge line portion of the projecting portion across the electrode. A thermal print head formed with a flat surface that is not covered with a layer and the protrusion is exposed; a drive element that generates heat from the heating resistor; a first transport unit that transports a printing medium; The print medium and the support A second conveying means for conveying a thermal ribbon between the print head, a cylindrical platen roller that presses the medium to be printed and the thermal ribbon against a region where the heating resistors of the thermal print head are arranged; It is characterized by comprising.
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、平坦面とその平坦面から突出してその平坦面に沿って直線状に延びる突出部とを持つ基板を形成する基板形成工程と、前記基板を被覆して前記突出部を被覆する部分に前記一主面から最も離れた頂線を持つグレーズ層を形成するグレーズ層形成工程と、前記突出部の前記副走査方向の上流側の稜線部近傍を機械研磨して前記突出部が露出した平面状の研磨面を形成する研磨工程と、前記研磨工程の後に、前記グレーズ層の表面に前記頂線が延びる方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の一方の端部と外部接続端子との間に延びる電極と、を形成する工程と、前記発熱抵抗体と前記電極と前記グレーズ層とを被覆する保護膜を形成する工程と、を具備することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thermal print head, wherein a substrate forming step of forming a substrate having a flat surface and a protruding portion protruding from the flat surface and extending linearly along the flat surface; A glaze layer forming step of forming a glaze layer having a top line farthest from the one main surface in a portion covering and covering the protruding portion; and an upstream ridge line portion vicinity of the protruding portion in the sub-scanning direction. A polishing step of forming a planar polishing surface with the protrusions exposed by mechanical polishing, and a heating resistor arranged at intervals in the direction in which the top line extends on the surface of the glaze layer after the polishing step Forming a body and an electrode extending between one end of the heating resistor and the external connection terminal, and forming a protective film covering the heating resistor, the electrode and the glaze layer A process. And wherein the door.
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された部分の基板表面からの突出高さを高くしつつ、電極の断線の可能性を抑制できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the possibility of disconnection of the electrode while increasing the protruding height from the substrate surface of the portion where 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実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
[第1の実施の形態]
An embodiment of a thermal print head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or similar structure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[First Embodiment]
図1は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第1の実施の形態におけるヘッド基板の断面図である。図2は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの一部切り欠き平面図である。図3は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタの断面図である。 FIG. 1 is a sectional view of a head substrate in a first embodiment of a thermal print head according to the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway plan view of the thermal print head according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal printer using the thermal print head of 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。
The
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。セラミック基板22の平坦面である一主面80上には、主面から突出する突出部81が形成されている。突出部81は、セラミック基板22の長辺方向(主走査方向)に延びている。
The
突出部81は、主面80に接続して主面から離れるにしたがって幅が小さくなる裾部83および裾部83からさらに突出した頂部82を有している。頂部82は、裾部83よりも主面80に対する傾きが急な側面で挟まれている。本実施の形態においては、頂部82の側面はいずれも主面80に垂直である。
The projecting
グレーズ層25は、セラミック基板22の主面80および突出部81の表面に融着したガラスの層である。グレーズ層25には、セラミック基板22の頂面84の短手方向の中央部で最も厚さが厚い突条21がセラミック基板22の長手方向に延びている。グレーズ層25には、頂部82の頂面84の表面において、短手方向(副走査方向)の断面が弧状の突条21が形成されている。グレーズ層25の突条21の表面は、滑らかな曲面を描いている。
The
セラミック基板22の突出部の頂部82の主走査方向に延びる2つの稜線部分は、グレーズ層25とともに研磨されて研磨面71,72が形成されている。研磨面71,72ではセラミック基板22の突出部81がグレーズ層25に覆われずに露出している。突出部81が露出した部分とグレーズ層25は、滑らかに連結している。研磨面71,72は、実質的に平面である。
Two ridge line portions extending in the main scanning direction of 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、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。発熱抵抗体26は、突条21の頂線を跨ぐように形成されている。電極層28には、発熱抵抗体26のセラミック基板22の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。
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。セラミック基板22の主面80の一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。この露出した部分が外部接続端子となる。
Most of 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。
The
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、電極層28の一部が保護膜29に被覆されずに露出した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すなわち外部接続端子とは、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
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2つのリボンガイド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1つのリボンガイド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およびもう1つのリボンガイド65は、サーマルプリントヘッド11の発熱領域24に対して下流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、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、さらにもう1つのリボンガイド65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
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の突条21近傍およびリボンガイド65に接触しながら搬送される。
The used portion used for printing the
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、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
次に、この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 the thermal print head will be described.
図4は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドのヘッド基板の各製造工程における断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view in each manufacturing process of the head substrate of the thermal print head of the present embodiment.
まず、図4(a)のような、セラミック基板22の底面から突出部81の頂面84までの厚さ以上のセラミック板90を形成する。次に、このセラミック板90をマスクで覆い、サンドブラストによりセラミック板の表面を削る。このマスクは、それぞれのセラミック基板22の突出部81に相当する領域を覆い、その領域には、サンドブラストに用いる研磨粒子が通過しないようなものである。研磨粒子が通過するスリットの幅はたとえば1mmとし、スリットのピッチはたとえば3mmとする。マスクは、たとえば厚さが200μm程度の樹脂フィルムを用いることができる。
First, as shown in FIG. 4A, a
サンドブラストによる研削では、面と面で挟まれる部分は削られにくくなるため、適切な粒子の研磨剤をぶつけて研削することにより、所定の寸法の裾部83を形成することができる。粒子状研磨剤としては、粒径が100μm程度の炭化ケイ素(SiC)を用いることができる。このようにして、図4(b)のような、突出部81を有するセラミック基板22が形成される。
In grinding by sandblasting, the portion sandwiched between the surfaces becomes difficult to be scraped off, so that a
次に、図4(c)のように、セラミック基板22の突出部81が形成された側の表面にガラスペースト91を一様の厚さにコーティングする。セラミック基板22の突出部81には頂部82が存在し、頂部82は主面から直立した側面で挟まれているため、スクリーン印刷によるガラスペーストの塗布は困難である。このため、ガラスペーストのコーティングにはスプレーコートを用いることが好ましい。
Next, as shown in FIG. 4C, the
このようにして、セラミック基板22の突出部81が形成された面にガラスペーストをコーティングした後、ガラスの軟化点以上の温度で所定の時間保持して、焼成することにより、グレーズ層25が形成される。ガラスが軟化した状態で、重力および表面張力の作用により流動し、グレーズ層25の表面はなめらかな曲面を描くようになる。
Thus, after coating the glass paste on the surface of the
しかし、サーマルプリントヘッド11の動作時の熱応答性を高めるためグレーズ層25を薄くすると、セラミック基板22の突出部81の頂面84の両側の稜線部分ではグレーズ層25の表面形状が稜線に沿った形状となってしまう。すなわち、図4(d)のように、この稜線部分に出っ張り93が形成されてしまう。
However, if the
このような出っ張り93があると、抵抗体層27や電極層28に断線が生じてしまう可能性が高い。また、この出っ張り93の形状は保護膜29の表面にも現れてしまい、感熱リボン62の円滑な搬送の妨げになる可能性もある。
If there is such a
そこで、本実施の形態では、この出っ張り93を機械研磨して取り除く。研磨面92は、平面状である。出っ張り93をグレーズ層25からセラミック基板22の突出部81が一部露出するまで研磨する。このようにして、図4(e)のように、セラミック基板22の突出部81がグレーズ層25に覆われずに露出した研磨面71,72が形成される。機械研磨を行うことにより、突出部81が露出した部分とグレーズ層25は、滑らかに連結する。機械研磨は、出っ張り93を取り除くことが主目的であるため、セラミック基板22が主走査方向の全体にわたって露出した段階まで進めればよい。
Therefore, in the present embodiment, the
この研磨の後、グレーズ層25および露出した突出部81の表面に抵抗体層27および電極層28をスパッタリング法などにより積層する。その後、積層された抵抗体層27および電極層28をフォトリソグラフィー技術などでパターニングし、発熱抵抗体26や所定の配線を形成する。その後、保護膜29をスパッタリング法などで形成する。これにより、ヘッド基板20が完成する(図4(f))。
After this polishing, the
ここでは、一枚のセラミック板90から、1つのヘッド基板20を形成しているが、セラミック板90の大きさを複数のセラミック基板22に相当する大きさであるものを用い、同時に複数のヘッド基板20形成してもよい。この場合、複数のヘッド基板20に相当する板が形成された後、それぞれのヘッド基板20を切り出せばよい。
Here, one
このヘッド基板20および別途製造した回路基板40を放熱板30上に載置して固定する。さらに、回路基板40上に駆動素子42を載置し、ボンディングワイヤー44を架け渡す。その後、駆動素子42およびボンディングワイヤー44などを封止樹脂体48で封止する。さらに、コネクタ49などを取り付けてサーマルプリントヘッド11が完成する。
The
このように本実施の形態によれば、セラミック基板22の主面80から突出する突出部81を設けているため、発熱抵抗体26が配列された発熱領域24の主面からの突出高さを高めることができる。突出部81には頂部82を設けているため、グレーズ層25の裾の広がりを抑制することができ、ヘッド基板20の副走査方向の幅を小型化することができる。
As described above, according to the present embodiment, since the protruding
また、突出部81の頂面84の副走査方向の両側の稜線部を研磨して研磨面71,72を形成しているため、突出部81の形状に沿った出っ張り93が残存しない。その結果、抵抗体層27や電極層28に断線が生じる可能性は小さい。
Further, since the ridge line portions on both sides of the
さらに、突出部81をサンドブラストで形成した場合には、頂面84の副走査方向の両側の稜線部には凹凸が生じる場合がある。しかし、本実施の形態では、この稜線部は機械研磨によって削り取られるため、凹凸の少ない滑らかな平面に抵抗体層27および電極層28を形成することができる。
Further, when the protruding
また、研磨面71,72を形成することにより、突出部81の頂面84に被着したグレーズ層25と、突出部81の頂部82の側面に被着したグレーズ層25とが分離される。このため、これらのグレーズ層25が実質的に断熱状態となり、発熱領域24で発生した熱は、頂面84に被着したグレーズ層25のみに実質的に蓄熱されることとなる。このため、熱応答性が向上する。
[第2の実施の形態]
Further, by forming the
[Second Embodiment]
図5は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第2の実施の形態のヘッド基板の各製造工程における断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view in each manufacturing process of the head substrate of the second embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、図5(a)のような、セラミック基板22の底面から突出部81の頂面84までの厚さ以上のセラミック板90を形成する。次に、このセラミック板90を、ダイサなどで研磨して、図5(b)のように、断面が台形状の突出部81を形成する。
In the present embodiment, as in the first embodiment, a
次に、図5(c)のように、セラミック基板22の突出部81が形成された側の表面にガラスペースト91をコーティングする。本実施の形態では、突出部81の側面は傾斜面であるため、その角度によってはスクリーン印刷によるガラスペーストの塗布が可能である。
Next, as shown in FIG. 5C, the
このようにして、セラミック基板22の突出部81が形成された面にガラスペーストをコーティングした後、ガラスの軟化点以上の温度で所定の時間保持して、焼成することにより、グレーズ層25が形成される。ガラスが軟化した状態で、重力および表面張力の作用により流動し、グレーズ層25の表面はなめらかな曲面を描くようになる。
Thus, after coating the glass paste on the surface of the
しかし、サーマルプリントヘッド11の動作時の熱応答性を高めるためグレーズ層25を薄くすると、セラミック基板22の突出部81の頂面84の両側の稜線部分ではグレーズ層25の表面形状が稜線に沿った形状となってしまう。すなわち、図5(d)のように、この稜線部分に出っ張り93が形成されてしまう。
However, if the
そこで、この出っ張り93を機械研磨して取り除く。研磨面92は、平面状である。出っ張り93をグレーズ層25からセラミック基板22の突出部81が一部露出するまで研磨する。このようにして、図5(e)のように、セラミック基板22の突出部81がグレーズ層25に覆われずに露出した研磨面71が形成される。本実施の形態では、突出部81の発熱領域24よりも上流側、すなわち、回路基板側の稜線部のみを研磨している。
Therefore, this
この研磨の後、グレーズ層25および露出した突出部81の表面に抵抗体層27および電極層28をスパッタリング法などにより積層する。その後、積層された抵抗体層27および電極層28をフォトリソグラフィー技術などでパターニングし、発熱抵抗体や所定の配線を形成する。その後、保護膜29をスパッタリング法などで形成する。これにより、ヘッド基板20が完成する(図5(f))。
After this polishing, the
本実施の形態のヘッド基板20でも、発熱抵抗体と外部接続端子との間に延びる電極が横切る稜線部は平坦に研磨されているので、断線のおそれは小さい。また、断線部94を形成して、発熱領域24よりも下流側、すなわち、回路基板とは反対側の抵抗体層27および電極層28を発熱抵抗体とは電気的に独立させている。すなわち、電気回路上は、発熱領域24よりも下流側の抵抗体層27および電極層28は存在していないこととなる。このため、突出部81の発熱領域24よりも下流側の稜線部を研磨していないことに起因して、断線が生じても問題ない。しかも、この部分に抵抗体層27および電極層28を設けておくことにより、保護膜29の密着性が向上する。
Also in the
このように本実施の形態によれば、セラミック基板22の主面80から突出する突出部81を設けているため、発熱抵抗体26が配列された発熱領域24の主面からの突出高さを高めることができる。また、突出部81の頂面84の副走査方向の上流側の稜線部を研磨して研磨面71を形成しているため、突出部81の形状に沿った出っ張り93が残存しない。その結果、電気的に必要な部分において抵抗体層27や電極層28に断線が生じる可能性は小さい。
[第3の実施の形態]
As described above, according to the present embodiment, since the protruding
[Third Embodiment]
図6は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第3の実施の形態のヘッド基板の各製造工程における断面図である。 FIG. 6 is a cross-sectional view in each manufacturing process of the head substrate of the third embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態は、第2の実施の形態と、セラミック基板22の突出部81の頂面の両側の稜線部が曲面を描いている点で異なる。このようなセラミック基板22であっても、グレーズ層25を薄くしていくと、稜線部におけるグレーズ層25の表面形状は、突出部81の形状に沿ったものとなる。そこで、このような場合には、稜線部でグレーズ層25および突出部81を機械研磨することにより、平面状の表面が得られ、抵抗体層27および電極層28に断線が生じる可能性を低減できる。
[第4の実施の形態]
This embodiment is different from the second embodiment in that the ridge line portions on both sides of the top surface of the protruding
[Fourth Embodiment]
図7は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第4の実施の形態のヘッド基板の各製造工程における断面図である。 FIG. 7 is a cross-sectional view in each manufacturing process of the head substrate of the fourth embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態は、第1の実施の形態と、突出部81が裾部83を有せず、ほぼ同じ幅で突出している点で異なっている。このようなセラミック基板22であっても、突出部81の稜線部でグレーズ層25および突出部81を機械研磨することにより、平面状の表面が得られ、抵抗体層27および電極層28に断線が生じる可能性を低減できる。
[第5の実施の形態]
This embodiment is different from the first embodiment in that the protruding
[Fifth Embodiment]
図8は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの第5の実施の形態のヘッド基板の各製造工程における断面図である。 FIG. 8 is a sectional view in each manufacturing process of the head substrate of the fifth embodiment of the thermal print head according to the present invention.
本実施の形態は、第1の実施の形態と、突出部81の裾部83が曲面ではなく平面である点で異なっている。このような突出部81は、裾部83に沿った形状のブレードを用いたダイシングによって形成できる。このようなセラミック基板22であっても、突出部81の稜線部でグレーズ層25および突出部81を機械研磨することにより、平面状の表面が得られ、抵抗体層27および電極層28に断線が生じる可能性を低減できる。
[他の実施の形態]
This embodiment is different from the first embodiment in that the
[Other embodiments]
上述の各実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。また、各実施の形態の特徴を組み合わせて実施することもできる。 The above-described embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these. Moreover, it can also implement combining the characteristic of each embodiment.
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…研磨面、72…研磨面、80…主面、81…突出部、82…頂部、83…裾部、84…頂面、90…セラミック板、91…ガラスペースト、92…研磨面、93…出っ張り
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板を被覆して前記突出部を被覆する部分に前記一主面から最も離れた頂線を持つグレーズ層と、
前記グレーズ層の表面に前記頂線が延びる方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の一方の端部と外部接続端子との間に延びる電極と、
前記発熱抵抗体と前記電極と前記グレーズ層とを被覆する保護膜と、
を具備し、
前記電極が横切る前記突出部の稜線部近傍に前記グレーズ層に覆われずに前記突出部が露出した平面状の面が形成されていることを特徴とするサーマルプリントヘッド。 A substrate having a flat surface and a protrusion protruding from the flat surface and extending linearly along the flat surface;
A glaze layer having a top line farthest from the one main surface at a portion covering the substrate and covering the protruding portion;
Heating resistors arranged on the surface of the glaze layer at intervals in the direction in which the top line extends;
An electrode extending between one end of the heating resistor and the external connection terminal;
A protective film covering the heating resistor, the electrode, and the glaze layer;
Comprising
A thermal print head characterized in that a planar surface is formed in the vicinity of a ridge line portion of the projecting portion that is traversed by the electrode and is not covered with the glaze layer and the projecting portion is exposed.
前記発熱抵抗体を発熱させる駆動素子と、
被印刷媒体を搬送する第1搬送手段と、
前記被印刷媒体と前記サーマルプリントヘッドとの間に感熱リボンを搬送する第2搬送手段と、
前記被印刷媒体および前記感熱リボンを前記サーマルプリントヘッドの前記発熱抵抗体が配列された領域に押し付ける円筒状のプラテンローラと、
を具備することを特徴とするサーマルプリンタ。 A substrate having a flat surface and a protrusion projecting from the flat surface and extending linearly along the flat surface; and a portion that covers the substrate and covers the protrusion, the topmost furthest from the one main surface A glaze layer having a line, a heating resistor arranged on the surface of the glaze layer with an interval in the direction in which the top line extends, and extending between one end of the heating resistor and an external connection terminal An electrode, a heating resistor, a protective film that covers the electrode and the glaze layer, and the protrusion is not covered by the glaze layer in the vicinity of a ridge line portion of the protrusion that the electrode crosses. A thermal print head on which an exposed flat surface is formed;
A drive element for generating heat from the heating resistor;
First conveying means for conveying a printing medium;
Second conveying means for conveying a thermal ribbon between the printing medium and the thermal print head;
A cylindrical platen roller that presses the printing medium and the thermal ribbon against a region where the heating resistors of the thermal print head are arranged;
A thermal printer comprising:
前記基板を被覆して前記突出部を被覆する部分に前記一主面から最も離れた頂線を持つグレーズ層を形成するグレーズ層形成工程と、
前記突出部の前記副走査方向の上流側の稜線部近傍を機械研磨して前記突出部が露出した平面状の研磨面を形成する研磨工程と、
前記研磨工程の後に、前記グレーズ層の表面に前記頂線が延びる方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体の一方の端部と外部接続端子との間に延びる電極と、を形成する工程と、
前記発熱抵抗体と前記電極と前記グレーズ層とを被覆する保護膜を形成する工程と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。 Forming a substrate having a flat surface and a protrusion protruding from the flat surface and extending linearly along the flat surface; and
A glaze layer forming step of forming a glaze layer having a top line farthest from the one main surface in a portion covering the substrate and covering the protruding portion;
A polishing step of mechanically polishing the vicinity of the ridge line portion on the upstream side in the sub-scanning direction of the protrusion to form a planar polishing surface in which the protrusion is exposed;
After the polishing step, a heating resistor arranged on the surface of the glaze layer with an interval in the direction in which the top line extends, and an electrode extending between one end of the heating resistor and the external connection terminal And a step of forming
Forming a protective film covering the heating resistor, the electrode, and the glaze layer;
A method of manufacturing a thermal print head, comprising:
The substrate forming step is characterized in that a ceramic flat plate is sandblasted to form a substrate having a flat surface and a projecting portion protruding from the flat surface and extending linearly along the flat surface. Manufacturing method of thermal print head.
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