JP2016150472A - Thermal head - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal head which has stable printing quality.SOLUTION: A heating element plate 20 includes: an insulation plate 22a placed on the upper surface of a radiator plate 30 while being adjacent to the circuit board 40 in a sub-scanning direction ds; a glass layer 22b formed on the upper surface of the insulation plate 22a; a plurality of heating resistors 23a formed on the upper surface of the glass layer 22b, arrayed at intervals in a main scanning direction dm, and driven by a driving IC 42 mounted on the circuit board 40; an electrode layer 28 facing the surface of the heating resistors 23a with a gap on the surface of the heating resistor 23a; a protection layer 29 formed on the upper surface of the glass layer 22b as a heat insulation layer; and a bonding wire 44 connecting the electrode layer 28 with the driving IC 42. Protection parts 74, which are made of resin for connecting the upper surface of the heating element plate 20 and the end face of the heating element plate 20 in the main scanning direction dm with a round-shaped curved surface gradually inflected at an angle of less than 90 degrees and not projecting from the upper surface of the heating element plate 20, are formed on both end parts in the main scanning direction dm.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、サーマルプリンタなどに用いられるサーマルヘッドに関する。   The present invention relates to a thermal head used in a thermal printer or the like.

サーマルヘッドは、感熱記録紙などの被印刷体が搬送される方向に直交する方向(主走査方向)に配列された複数の発熱抵抗体の発熱部を発熱させ、その熱により被印刷体に文字や図形などの画像を形成する出力用デバイスである。このサーマルヘッドは、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。   The thermal head generates heat on the heating portions of a plurality of heating resistors arranged in a direction (main scanning direction) orthogonal to the direction in which the printing medium such as thermal recording paper is conveyed, and the heat causes characters on the printing medium. This is an output device for forming images such as images and figures. 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.

一般的なサーマルヘッドは、放熱板と、放熱板に取り付けられた発熱体板と、発熱体板と同じ側で放熱板に取り付けられた回路基板とを備えている。この発熱体板の放熱板と相対する表面の反対側の表面の帯状に延びる発熱領域には、発熱抵抗体が所定の間隔で直線状に配列されている。また、発熱抵抗体を駆動する駆動回路の一部となる駆動IC(Integrated Circuit)は、たとえば回路基板に搭載されている(たとえば特許文献1参照)。   A general thermal head includes a heat radiating plate, a heat generating plate attached to the heat radiating plate, and a circuit board attached to the heat radiating plate on the same side as the heat generating plate. Heat generating resistors are linearly arranged at predetermined intervals in a heat generating region extending in a band shape on the surface opposite to the surface of the heat generating plate opposite to the heat radiating plate. Also, a drive IC (Integrated Circuit) that is a part of a drive circuit that drives the heating resistor is mounted on, for example, a circuit board (see, for example, Patent Document 1).

特開2012−66476号公報JP 2012-66476 A

このようなサーマルヘッドにおいては、フィルムなどの被印刷体に印字をする際、図11に示す発熱体板120の主走査方向dmの両端部における上面と側面との接合部分に形成された角部に被印刷体が擦れ、当該被印刷体にスジ状の傷が入り印画品質が悪化してしまう可能性があった。   In such a thermal head, when printing on a printing medium such as a film, corner portions formed at the junction between the upper surface and the side surface at both ends in the main scanning direction dm of the heating element plate 120 shown in FIG. There is a possibility that the printing medium is rubbed and a streak-like scratch is formed on the printing medium and the print quality is deteriorated.

そこで、本発明は、サーマルヘッドの印画品質を保つことを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to maintain the print quality of a thermal head.

上述の課題を解決するため、本発明の一実施の形態は、放熱板と、放熱板の上面に載置され駆動ICを搭載する回路基板と、回路基板に隣接して放熱板の上面に載置された発熱体板と、を具備するサーマルヘッドであって、発熱体板は、回路基板に隣接して放熱板の上面に載置された絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成された保温層と、保温層の上面に形成され主走査方向に間隔をおいて複数配列され、駆動ICにより駆動される発熱抵抗体と、発熱抵抗体の表面に当該発熱抵抗体の表面上の間隙を挟んで対向する電極層と、保温層の上面に形成される保護層と、電極層と駆動ICとを接続するボンディングワイヤと、を具備し、主走査方向の両端部において、発熱体板の上面と、発熱体板の主走査方向の端面とを、発熱体板の上面から突出しない曲面で接続する樹脂である保護部が形成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, an embodiment of the present invention includes a heat sink, a circuit board mounted on the upper surface of the heat sink and mounting a driving IC, and mounted on the upper surface of the heat sink adjacent to the circuit board. A heating head, and the heating plate is an insulating substrate placed on the upper surface of the heat sink adjacent to the circuit board, and a heat insulating plate formed on the upper surface of the insulating substrate. And a plurality of heating resistors formed on the upper surface of the heat insulating layer and arranged in the main scanning direction at intervals, and a surface of the heating resistor is sandwiched between the heating resistor driven by the driving IC and the surface of the heating resistor Electrode layers facing each other, a protective layer formed on the upper surface of the heat insulating layer, and a bonding wire connecting the electrode layer and the driving IC, and at both ends in the main scanning direction, The end face of the heating element plate in the main scanning direction protrudes from the upper surface of the heating element plate And a protective portion is formed of a resin to be connected with no curved surface.

本発明によれば、サーマルヘッドの印画品質を保つことができる。   According to the present invention, the print quality of the thermal head can be maintained.

本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態を用いたサーマルプリンタの一部の断面図である。1 is a cross-sectional view of a part of a thermal printer using an embodiment of a thermal head according to the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態を用いたサーマルプリンタの一部の正面図である。1 is a partial front view of a thermal printer using an embodiment of a thermal head according to the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における斜視図である。It is a perspective view in one embodiment of a thermal head concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における一部切欠き上面図である。It is a partially cutaway top view in an embodiment of a thermal head according to the present invention. 本発明に係る発熱体板の一実施の形態における斜視図である。It is a perspective view in one embodiment of a heating element board concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの一実施の形態における製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method in one Embodiment of the thermal head which concerns on this invention. 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法における保護層形成後の斜視図である。It is a perspective view after protective layer formation in the manufacturing method of the thermal head concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法における溝入れ工程後の斜視図である。It is a perspective view after the grooving process in the manufacturing method of the thermal head which concerns on this invention. 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法における分割加工後の斜視図である。It is a perspective view after division processing in the manufacturing method of the thermal head concerning the present invention. 本発明に係るサーマルヘッドの製造方法における樹脂材料塗布時の斜視図である。It is a perspective view at the time of resin material application | coating in the manufacturing method of the thermal head concerning this invention. 従来の発熱体板(1)の斜視図である。It is a perspective view of the conventional heat generating body plate (1). 従来の発熱体板(2)の斜視図である。It is a perspective view of the conventional heat generating body plate (2).

本発明に係るサーマルヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。   An embodiment of a thermal head according to the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to this.

なお、図1乃至図12では、矢印dsの方向が、被印刷体を搬送する方向(副走査方向)を表し、当該副走査方向dsに直交する方向が、被印刷体を搬送する方向に直交し発熱抵抗体23aが間隔をおいて複数配列され発熱領域24が延びる方向(主走査方向)を表している。   1 to 12, the direction of the arrow ds represents the direction (sub-scanning direction) in which the printing medium is conveyed, and the direction orthogonal to the sub-scanning direction ds is orthogonal to the direction in which the printing medium is conveyed. A plurality of heat generating resistors 23a are arranged at intervals and the heat generating region 24 extends (main scanning direction).

本実施の形態のサーマルヘッド10は、たとえば発熱体板20、回路基板40および放熱板30を有している。発熱体板20および回路基板40は、放熱板30の同じ側の表面に載置されている。放熱板30は、たとえばアルミニウムなどの金属で形成された板である。   The thermal head 10 of the present embodiment includes, for example, a heating element plate 20, a circuit board 40, and a heat dissipation plate 30. The heat generating plate 20 and the circuit board 40 are placed on the same surface of the heat radiating plate 30. The heat sink 30 is a plate formed of a metal such as aluminum.

発熱体板20は、回路基板40における副走査方向dsの一端側に沿ってたとえば両面テープなどの接着剤により放熱板30に固着されている。発熱体板20には、帯状に延びる発熱領域24が形成されている。発熱領域24に所定の発熱パターンを形成するための制御信号や駆動電力は、回路基板40に入力され、さらに回路基板40と電気的に接続された発熱体板20に入力される。   The heat generating plate 20 is fixed to the heat radiating plate 30 with an adhesive such as a double-sided tape along one end side of the circuit board 40 in the sub-scanning direction ds. The heat generating plate 20 is formed with a heat generating region 24 extending in a strip shape. A control signal and driving power for forming a predetermined heat generation pattern in the heat generation region 24 are input to the circuit board 40 and further input to the heating element plate 20 electrically connected to the circuit board 40.

このサーマルヘッド10を用いたサーマルプリンタは、所定の弾性を持つ材料で円筒状に形成されたプラテンローラ50を有している。このプラテンローラ50は、主走査方向dmの幅が、被印刷媒体60、感熱リボン63および発熱体板20よりも長く形成され、主走査方向dmに平行な直線上に軸52を持つ。また、プラテンローラ50の周側面が発熱領域24に接するように配置され、軸52を中心に回転可能に設けられる。   A thermal printer using the thermal head 10 has a platen roller 50 formed in a cylindrical shape with a material having a predetermined elasticity. The platen roller 50 has a width in the main scanning direction dm that is longer than that of the printing medium 60, the thermal ribbon 63, and the heat generating plate 20, and has a shaft 52 on a straight line parallel to the main scanning direction dm. Further, the peripheral side surface of the platen roller 50 is disposed so as to be in contact with the heat generating region 24, and is provided to be rotatable about the shaft 52.

またこのサーマルプリンタは、感熱リボン63を有している。感熱リボン63は、主走査方向dmの幅が被印刷媒体60よりも長く形成され、プラテンローラ50の軸52に平行な軸65の周りにロール状に巻かれている。ロール状に巻かれた感熱リボン63は、その軸65に平行な軸66の周りに巻き取られる。巻き取り側の軸66は、モータなどによって駆動される。感熱リボン63は、プラテンローラ50の側面とサーマルヘッド10との間を通るように搬送される。被印刷媒体60は、感熱リボン63とプラテンローラ50の間を通るように副走査方向dsに沿って搬送される。   The thermal printer has a thermal ribbon 63. The thermal ribbon 63 is formed so that the width in the main scanning direction dm is longer than that of the printing medium 60, and is wound around a shaft 65 that is parallel to the shaft 52 of the platen roller 50. The heat-sensitive ribbon 63 wound in a roll shape is wound around an axis 66 parallel to the axis 65. The winding-side shaft 66 is driven by a motor or the like. The thermal ribbon 63 is conveyed so as to pass between the side surface of the platen roller 50 and the thermal head 10. The print medium 60 is conveyed along the sub-scanning direction ds so as to pass between the thermal ribbon 63 and the platen roller 50.

また感熱リボン63は、巻き取り方向に複数の種類の色の領域が形成されている。感熱リボン63の各色の領域は、所定の温度以上になると発色し、その際に接触している被印刷媒体60にその色が転写される。   The thermal ribbon 63 is formed with a plurality of types of color areas in the winding direction. Each color region of the thermal ribbon 63 is colored when a predetermined temperature or higher is reached, and the color is transferred to the printing medium 60 that is in contact therewith.

サーマルプリンタは、駆動モータにより構成された図示しないヘッド押圧部によりサーマルヘッド10をプラテンローラ50に押し付ける方向へ押圧することにより、発熱領域24を感熱リボン63を介しフィルムなどの被印刷媒体60に押し付けてニップ圧を加える。それとともにサーマルプリンタは、その被印刷媒体60を副走査方向dsに移動させ、発熱領域24の発熱パターンを被印刷媒体60の移動とともに変化させることにより、所望の画像を被印刷媒体60上に形成する。   The thermal printer presses the thermal head 10 against the printing medium 60 such as a film via the thermal ribbon 63 by pressing the thermal head 10 in a direction pressing the platen roller 50 with a head pressing unit (not shown) constituted by a drive motor. Apply nip pressure. At the same time, the thermal printer moves the print medium 60 in the sub-scanning direction ds, and changes the heat generation pattern of the heat generation area 24 with the movement of the print medium 60, thereby forming a desired image on the print medium 60. To do.

発熱体板20は、主走査方向dmの幅が被印刷媒体60および感熱リボン63よりも短く形成され、支持基板22と、発熱抵抗体層23と、電極層28と、保護層29とを有している。   The heating element plate 20 is formed so that the width in the main scanning direction dm is shorter than the printing medium 60 and the thermal ribbon 63, and includes the support substrate 22, the heating resistor layer 23, the electrode layer 28, and the protective layer 29. doing.

支持基板22は、たとえばアルミナ(Al)などのセラミックの絶縁板22aと、グレーズ層と称されるガラス層22bとを有している。絶縁板22aは、被印刷媒体60の搬送方向の下流側であり回路基板40から離隔する側の端部において、主走査方向dmの一端から他端に亘って平面状に面取りされた面取部68が形成されることにより、副走査方向dsに搬送される被印刷媒体60が発熱体板20に引っ掛かることを防止している。絶縁板22aの主面に直交する面取部68の深さである面取深さD1は、0.2mm未満となっている。ガラス層22bは、絶縁板22aの面取部68の上面に酸化珪素(SiO)で成り約25μmの厚みで層状に形成されている。 The support substrate 22 has a ceramic insulating plate 22a such as alumina (Al 2 O 3 ), for example, and a glass layer 22b called a glaze layer. The insulating plate 22a is a chamfered portion that is chamfered in a planar shape from one end to the other end in the main scanning direction dm at the end on the downstream side in the transport direction of the print medium 60 and the side away from the circuit board 40. By forming 68, the printing medium 60 transported in the sub-scanning direction ds is prevented from being caught by the heating plate 20. The chamfering depth D1, which is the depth of the chamfered portion 68 orthogonal to the main surface of the insulating plate 22a, is less than 0.2 mm. The glass layer 22b is made of silicon oxide (SiO 2 ) on the upper surface of the chamfered portion 68 of the insulating plate 22a and is formed in a layer shape with a thickness of about 25 μm.

発熱抵抗体層23は、絶縁板22a及びガラス層22bの上面の一部に層状に、たとえばTaSiOなどのサーメットで形成される。発熱抵抗体層23は、発熱抵抗体23aが主走査方向dmに間隔をおき、1枚の発熱体板20における主走査方向dmの一端から他端まで連続して一列に配列され、それぞれ副走査方向dsに延設している。 The heating resistor layer 23 is formed in layers on a part of the upper surface of the insulating plate 22a and the glass layer 22b, for example, with a cermet such as TaSiO 2 . In the heating resistor layer 23, the heating resistors 23a are arranged in a row continuously from one end to the other end in the main scanning direction dm of the one heating plate 20 at intervals in the main scanning direction dm. It extends in the direction ds.

電極層28は、発熱抵抗体層23の上面の一部に層状に形成される。電極層28は、たとえばアルミニウム(Al)で形成された共通電極28bおよび個別電極28aにより構成される。   The electrode layer 28 is formed in a layer on a part of the upper surface of the heating resistor layer 23. The electrode layer 28 includes a common electrode 28b and individual electrodes 28a made of, for example, aluminum (Al).

共通電極28bは、発熱抵抗体層23の上面において主走査方向dmに延びるよう形成されている。個別電極28aは、主走査方向dmに間隔をおき、1枚の発熱体板20における主走査方向dmの一端から他端まで連続して一列に配列され、突条21の頂部に設けられた間隙を副走査方向dsから共通電極28bと挟むよう対向して配置される。   The common electrode 28b is formed on the upper surface of the heating resistor layer 23 so as to extend in the main scanning direction dm. The individual electrodes 28a are arranged in a row from one end to the other end in the main scanning direction dm of the single heating element plate 20 at intervals in the main scanning direction dm, and are provided at the tops of the protrusions 21. Is disposed opposite to the common electrode 28b from the sub-scanning direction ds.

共通電極28bを流れてきた電流は、個別電極28aと共通電極28bとの間に位置する間隙部分では発熱抵抗体23aを通ることとなるため、間隙部分の発熱抵抗体23aが発熱部23bとして機能する。この発熱部23bは、主走査方向dmに間隔をおいて配列されて、面取部68の上面において主走査方向dmに延びる発熱領域24を形成する。   Since the current flowing through the common electrode 28b passes through the heating resistor 23a in the gap portion located between the individual electrode 28a and the common electrode 28b, the heating resistor 23a in the gap portion functions as the heating portion 23b. To do. The heat generating portions 23 b are arranged at intervals in the main scanning direction dm, and form a heat generating region 24 that extends in the main scanning direction dm on the upper surface of the chamfered portion 68.

個別電極28aのボンディングパッド26には、ボンディングワイヤ44の一端が接続され、その他端は回路基板40上の駆動IC42と接続され、発熱領域24に所定の発熱パターンを形成するための制御信号が供給される。駆動IC42にはボンディングワイヤ45の一端が接続され、その他端は回路基板40上の回路パターンと接続される。   One end of the bonding wire 44 is connected to the bonding pad 26 of the individual electrode 28a, and the other end is connected to the drive IC 42 on the circuit board 40, and a control signal for forming a predetermined heat generation pattern is supplied to the heat generation region 24. Is done. One end of a bonding wire 45 is connected to the drive IC 42, and the other end is connected to a circuit pattern on the circuit board 40.

個別電極28a、共通電極28bおよび発熱抵抗体層23は、たとえば酸窒化珪素(SiON)で成る保護層29で覆われている。この保護層29は、個別電極28aの一部の表面には設けられておらず、この部分にボンディングワイヤ44が接続される。駆動IC42およびボンディングワイヤ44は、樹脂48で封止されている。   The individual electrode 28a, the common electrode 28b, and the heating resistor layer 23 are covered with a protective layer 29 made of, for example, silicon oxynitride (SiON). The protective layer 29 is not provided on a part of the surface of the individual electrode 28a, and a bonding wire 44 is connected to this part. The drive IC 42 and the bonding wire 44 are sealed with a resin 48.

また発熱体板20には、主走査方向dmの両端部に、主走査方向dmの幅が1.5〜2.0mm程度であり、絶縁板22aの主面に直交する深さである溝部深さD2が0.2mm以上の切り欠きである溝部70が副走査方向dsの一端から他端に亘って形成されている。この溝部70は、図9に示すように絶縁板22aの主面に垂直な壁面71と、当該壁面71と直交し絶縁板22aの主面と平行な底面72とを有する。絶縁板22aの主面と、発熱体板20の主走査方向dmの両端部の端面との角度は、ほぼ90度となっている。また溝部深さD2は、面取深さD1よりも深くなっている。   Further, the heating element plate 20 has a groove depth which is a depth which is approximately 1.5 to 2.0 mm in width in the main scanning direction dm at both ends in the main scanning direction dm and which is perpendicular to the main surface of the insulating plate 22a. A groove portion 70 having a notch with a length D2 of 0.2 mm or more is formed from one end to the other end in the sub-scanning direction ds. As shown in FIG. 9, the groove portion 70 has a wall surface 71 perpendicular to the main surface of the insulating plate 22a, and a bottom surface 72 orthogonal to the wall surface 71 and parallel to the main surface of the insulating plate 22a. The angle between the main surface of the insulating plate 22a and the end surfaces of both ends of the heat generating plate 20 in the main scanning direction dm is approximately 90 degrees. The groove depth D2 is deeper than the chamfering depth D1.

この溝部70には、樹脂でなる保護部74が形成されている。保護部74は、表面が湾曲する曲面形状である。このため保護層29の上面と、発熱体板20の主走査方向dmの端面である発熱体板主走査方向端面20aとは、互いに大きく角度を変えず徐々に角度が変化する連続した面であるラウンド形状の面で接続されている。また保護部74は、保護層29の上面よりも上方へ突出していない。これにより発熱体板20は、主走査方向dmの両端部において、保護層29の上面と発熱体板主走査方向端面20aとの接続部に角形状が形成されていない。   A protective part 74 made of resin is formed in the groove part 70. The protection part 74 has a curved surface shape with a curved surface. For this reason, the upper surface of the protective layer 29 and the heating element plate main scanning direction end face 20a, which is the end face of the heating element plate 20 in the main scanning direction dm, are continuous surfaces in which the angle gradually changes without greatly changing the angle. Connected with round-shaped surfaces. Further, the protection part 74 does not protrude upward from the upper surface of the protection layer 29. As a result, the heating element plate 20 is not formed with a square shape at the connecting portion between the upper surface of the protective layer 29 and the heating element plate main scanning direction end surface 20a at both ends in the main scanning direction dm.

ここで、本実施の形態におけるサーマルヘッド10の製造方法について図6を参照して説明する。   Here, the manufacturing method of the thermal head 10 in this Embodiment is demonstrated with reference to FIG.

本実施の形態は1枚の絶縁板22aから複数のサーマルヘッド10を切り出す製造工程に適用され、まず、セラミック、たとえばアルミナ(Al)などの絶縁板22aを用意する。次に、絶縁板22aの上面に、酸化珪素(SiO)を主成分とするガラスペーストをスクリーン印刷などにより塗布し焼成して溶融しガラス層22bを形成する(S1)。 This embodiment is applied to a manufacturing process in which a plurality of thermal heads 10 are cut out from a single insulating plate 22a. First, an insulating plate 22a made of ceramic, for example, alumina (Al 2 O 3 ) is prepared. Next, a glass paste containing silicon oxide (SiO 2 ) as a main component is applied onto the upper surface of the insulating plate 22a by screen printing or the like and baked and melted to form a glass layer 22b (S1).

その後、ガラス層22bの表面に発熱抵抗体層23および電極層28から成る配線層を形成する(S2)。より具体的には、まず、絶縁板22aの表面とガラス層22bの表面とに、サーメットなどの抵抗材料をスパッタリングなどで固着させ、その上にアルミニウムなどの導電性材料をスパッタリングなどで固着させる。その後、発熱抵抗体層23および電極層28をエッチングでパターニングすることにより、主走査方向dmに間隔を置いて配列した発熱抵抗体23aと、発熱部23bに対応する間隙とを形成する。   Thereafter, a wiring layer composed of the heating resistor layer 23 and the electrode layer 28 is formed on the surface of the glass layer 22b (S2). More specifically, first, a resistance material such as cermet is fixed to the surface of the insulating plate 22a and the surface of the glass layer 22b by sputtering or the like, and a conductive material such as aluminum is fixed thereon by sputtering or the like. Thereafter, the heating resistor layer 23 and the electrode layer 28 are patterned by etching, thereby forming the heating resistors 23a arranged at intervals in the main scanning direction dm and a gap corresponding to the heating portion 23b.

次に、保護層29をスパッタリングなどで全面に固着させることにより、ガラス層22b、発熱抵抗体層23、個別電極28aおよび共通電極28bを覆い個別電極28aにおけるボンディングパッド26になる部分を除くよう保護層29を成膜し(S3)、図7に示す分割前の発熱体板を作成する。   Next, the protective layer 29 is fixed to the entire surface by sputtering or the like to protect the glass layer 22b, the heating resistor layer 23, the individual electrode 28a, and the common electrode 28b so as to remove the portion that becomes the bonding pad 26 in the individual electrode 28a. The layer 29 is formed (S3), and the heating element plate before division shown in FIG. 7 is created.

その後、先端が平らな主走査方向dmの幅がほぼ3.0〜4.0mm程度の溝入れ用ブレードで、その後の工程で分割される分割位置Pdを板厚方向に絶縁板22aの板厚方向の上半分程まで研削する溝入れを行う(S4)ことにより、図8に示すように溝部70を形成する。   After that, with the grooving blade having a flat front end in the main scanning direction dm and a width of about 3.0 to 4.0 mm, the dividing position Pd divided in the subsequent process is set to the plate thickness direction of the insulating plate 22a. Grooves to be ground to the upper half of the direction are performed (S4), thereby forming the groove part 70 as shown in FIG.

その後、保護層製膜後の板を分割用ブレードで板厚方向の下面まで研削し、複数の発熱体板20に分割する(S5)ことにより、図9に示すように1枚の発熱体板20が作成される。   Thereafter, the plate after the protective layer is formed is ground to the lower surface in the plate thickness direction with a dividing blade and divided into a plurality of heating element plates 20 (S5), so that one heating element plate as shown in FIG. 20 is created.

このようにして形成された発熱体板20を、回路基板40とともに放熱板30に載置する(S6)。また、発熱体板20と回路基板40とをボンディングワイヤ44で結線し(S7)、さらにボンディングワイヤ44による結線部を樹脂48で封止する(S8)。   The heating plate 20 thus formed is placed on the heat sink 30 together with the circuit board 40 (S6). Further, the heating plate 20 and the circuit board 40 are connected by the bonding wire 44 (S7), and the connection portion by the bonding wire 44 is sealed with the resin 48 (S8).

その後溝部70に例えば熱硬化性の液状の樹脂材料をディスペンス装置により図10に示すように塗布した後、加熱する(S9)。所定時間が経過すると、この樹脂材料は図5に示すように表面張力により表面が保護層29の上面と発熱体板主走査方向端面20aとを滑らかな曲面形状で接続する形状となり、硬化して保護部74となる。その後保護部74を仕上げ研磨し形状を整える(S10)ことにより、サーマルヘッド10が製造される。この樹脂材料は、塗布した際に溝部70から垂れない程度の粘度と、硬化後の表面性と、耐摩耗性とを考慮して選定される。   Thereafter, for example, a thermosetting liquid resin material is applied to the groove portion 70 by a dispensing device as shown in FIG. 10, and then heated (S9). When a predetermined time has passed, the resin material has a shape in which the surface is connected to the upper surface of the protective layer 29 and the heating element plate main scanning direction end surface 20a in a smooth curved shape due to surface tension, as shown in FIG. It becomes the protection part 74. Then, the thermal head 10 is manufactured by finishing and polishing the protective portion 74 to adjust the shape (S10). This resin material is selected in consideration of the viscosity that does not sag from the groove 70 when applied, the surface properties after curing, and the wear resistance.

このようにサーマルヘッド10は、発熱体板20における上面と発熱体板主走査方向端面20aとの間に、表面が曲面形状の樹脂であり当該上面と発熱体板主走査方向端面20aとを滑らかに接続する保護部74を形成するようにした。これによりサーマルヘッド10は、発熱体板20が被印刷媒体60に接触したとしても、当該被印刷媒体60にスジ状の傷が入ることを防止できる。特に被印刷媒体60としてフィルムを用いた場合、紙やカードなどよりも傷が入りやすい傾向にあるため、本発明は有用である。   As described above, the thermal head 10 is a resin having a curved surface between the upper surface of the heat generating plate 20 and the heat generating plate main scanning direction end surface 20a, and the upper surface and the heat generating plate main scanning direction end surface 20a are smooth. A protective part 74 connected to the slab is formed. Thereby, even if the heat generating plate 20 contacts the print medium 60, the thermal head 10 can prevent the print medium 60 from being streaked. In particular, when a film is used as the printing medium 60, the present invention is useful because it tends to be damaged more easily than paper or a card.

またサーマルヘッド10は、発熱体板20の主走査方向dmの幅が被印刷媒体60も短く形成されているため、発熱体板20の主走査方向dmの両端部が、感熱リボン63を越えて被印刷媒体60に接触してしまう可能性のある構造となっている。サーマルヘッド10は、そのような構造であっても、発熱体板20が被印刷媒体60に接触した際に当該被印刷媒体60が発熱体板20により傷がついてしまうことを抑止できる。   In the thermal head 10, the width of the heat generating plate 20 in the main scanning direction dm is also shorter than the print medium 60, so that both ends of the heat generating plate 20 in the main scanning direction dm extend beyond the thermal ribbon 63. It has a structure that may come into contact with the printing medium 60. Even with such a structure, the thermal head 10 can prevent the print medium 60 from being damaged by the heat generating board 20 when the heat generating board 20 contacts the print medium 60.

ここで、図12に示す発熱体板220のように、図11に示した発熱体板120の主走査方向dmの両端部における回路基板から離隔する側の端部を平面状に面取りし面取部80を形成することにより、被印刷媒体60にスジ状の傷が入ることを防止することも考えられる。しかしながらこのような発熱体板220であっても、被印刷媒体60にスジ状の傷が入ることを防止するには不十分であり、印画品質が悪化してしまう可能性があった。また従来の発熱体板220(図12)は、平面状に研磨加工で面取りをしていたが、硬質なセラミックの絶縁板22aを研磨するため作業工数を要し、また研磨を行なっても被印刷媒体60に傷が入ってしまう場合があった。   Here, like the heating element plate 220 shown in FIG. 12, the ends of the heating element plate 120 shown in FIG. 11 in the main scanning direction dm on the side separated from the circuit board are chamfered in a planar shape. By forming the portion 80, it is also conceivable to prevent streak-like scratches on the print medium 60. However, even such a heating element plate 220 is insufficient to prevent streak-like scratches on the printing medium 60, and the print quality may be deteriorated. Further, the conventional heating plate 220 (FIG. 12) has been chamfered in a flat shape by polishing, but requires a work man-hour for polishing the hard ceramic insulating plate 22a. The print medium 60 may be damaged.

さらに、発熱体板120の主走査方向dmの両端部を曲面形状に面取りすることにより、被印刷媒体60にスジ状の傷が入ることを防止することも考えられる。しかしながらそのような場合、硬質なセラミックの絶縁板22aを研磨するため作業工数を要し、また研磨を行なっても被印刷媒体60に傷が入ってしまう場合があった。   Furthermore, it is also conceivable to prevent streak-like scratches on the print medium 60 by chamfering both ends of the heating plate 120 in the main scanning direction dm into a curved shape. However, in such a case, a work man-hour is required for polishing the hard ceramic insulating plate 22a, and even if the polishing is performed, the printing medium 60 may be damaged.

これに対し本実施の形態のサーマルヘッド10は、研磨ではなく、溝入れブレードで研削することにより溝部70を形成するようにしたため、研磨加工よりも作業工数を低減すると共に、セラミックの基板が面取りされた面取部80ではなく、樹脂により保護部74を形成するようにしたため、保護部74の表面をより平滑にし、被印刷媒体60に傷が入りにくくすることができる。   In contrast, the thermal head 10 according to the present embodiment forms the groove portion 70 by grinding with a grooving blade instead of polishing, thereby reducing the work man-hours compared to the polishing process and chamfering the ceramic substrate. Since the protective portion 74 is formed of the resin instead of the chamfered portion 80, the surface of the protective portion 74 can be made smoother and the print medium 60 can be made less likely to be damaged.

またサーマルヘッド10は、保護部74として樹脂48の樹脂材料を流用した場合、新たな樹脂材料を用意する必要がない。   Further, when the thermal head 10 uses the resin material of the resin 48 as the protective portion 74, it is not necessary to prepare a new resin material.

以上の構成によれば、サーマルヘッド10は、放熱板30と、放熱板30の上面に載置され駆動IC42を搭載する回路基板40と、回路基板40に隣接して放熱板30の上面に載置された発熱体板20とを有する。発熱体板20は、回路基板40に対し副走査方向dsに隣接して放熱板30の上面に載置された絶縁基板としての絶縁板22aと、絶縁板22aの上面に形成された保温層としてのガラス層22bと、ガラス層22bの上面に形成され主走査方向dmに間隔をおいて複数配列され、駆動IC42により駆動される発熱抵抗体23aと、発熱抵抗体23aの表面に当該発熱抵抗体23aの表面上の間隙を挟んで対向する電極層28と、ガラス層22bの上面に形成される保護層29と、電極層28と駆動IC42とを接続するボンディングワイヤ44とを有し、主走査方向dmの両端部において、発熱体板20の上面と、発熱体板20の主走査方向dmの端面とを、90度未満の角度で徐々に屈曲し、発熱体板20の上面から突出しないラウンド形状の曲面で接続する樹脂である保護部74を形成するようにした。   According to the above configuration, the thermal head 10 is mounted on the heat sink 30, the circuit board 40 mounted on the upper surface of the heat sink 30 and mounting the drive IC 42, and mounted on the upper surface of the heat sink 30 adjacent to the circuit board 40. And a heating element plate 20 placed thereon. The heat generating plate 20 is an insulating plate 22a as an insulating substrate placed on the upper surface of the heat radiating plate 30 adjacent to the circuit board 40 in the sub-scanning direction ds, and a heat insulating layer formed on the upper surface of the insulating plate 22a. Glass layer 22b, a plurality of heating resistors 23a formed on the upper surface of the glass layer 22b and arranged at intervals in the main scanning direction dm and driven by the driving IC 42, and the heating resistors 23a on the surface of the heating resistor 23a The electrode layer 28 facing the surface of the surface 23a, the protective layer 29 formed on the upper surface of the glass layer 22b, and the bonding wire 44 connecting the electrode layer 28 and the driving IC 42, and the main scanning At both ends in the direction dm, the upper surface of the heating element plate 20 and the end surface in the main scanning direction dm of the heating element plate 20 are gradually bent at an angle of less than 90 degrees and do not protrude from the upper surface of the heating element plate 20. And to form a protective portion 74 is a resin to be connected by a curved surface shape.

これによりサーマルヘッド10は、発熱体板20の上面と発熱体板主走査方向端面20aとがほぼ90度の角部で接続された場合と比べて、発熱体板20の主走査方向dmの両端部が被印刷媒体60に局所的に与えるストレスを低減でき、当該被印刷媒体60に傷が入ることを防止できる。   As a result, the thermal head 10 has both ends of the heating element plate 20 in the main scanning direction dm as compared with the case where the upper surface of the heating element plate 20 and the heating element plate main scanning direction end face 20a are connected at approximately 90 ° corners. The stress locally applied to the print medium 60 can be reduced, and the print medium 60 can be prevented from being damaged.

なお上述したサーマルヘッド10においては、保護部74に樹脂材料を用いたが、これに限らず、ガラスなど、種々の材料を用いて良い。要は、感熱リボン63を介し、被印刷媒体60に接触したとしても傷をつける可能性が低い材料であれば良い。   In the thermal head 10 described above, a resin material is used for the protective portion 74. However, the present invention is not limited to this, and various materials such as glass may be used. In short, any material may be used as long as it is less likely to be damaged even if it contacts the printing medium 60 via the thermal ribbon 63.

また上述したサーマルヘッド10においては、保護部74に熱硬化性の樹脂材料を用いたが、これに限らず、アクリルなどの可塑性の樹脂材料を用いても良い。   In the thermal head 10 described above, a thermosetting resin material is used for the protective portion 74, but the present invention is not limited to this, and a plastic resin material such as acrylic may be used.

また上述したサーマルヘッド10においては、絶縁板22aの主面に垂直な壁面71と、当該壁面71と直交し絶縁板22aの主面と平行な底面72とを有する溝部70に樹脂材料を塗布したが、これに限らず、樹脂材料を保持可能な種々の形状の溝部に樹脂材料を塗布しても良い。その場合、溝部の形状に対応した溝入れ用ブレードを用いて溝入れ加工を行えば良い。また、溝部70のサイズも種々のサイズであって良い。   In the thermal head 10 described above, the resin material is applied to the groove portion 70 having the wall surface 71 perpendicular to the main surface of the insulating plate 22a and the bottom surface 72 orthogonal to the wall surface 71 and parallel to the main surface of the insulating plate 22a. However, the present invention is not limited to this, and the resin material may be applied to grooves having various shapes that can hold the resin material. In that case, grooving may be performed using a grooving blade corresponding to the shape of the groove. Moreover, the size of the groove part 70 may also be various sizes.

さらに上述したサーマルヘッド10においては、溝入れ加工後に研削を行い1枚の発熱体板20を作成したが、これに限らず、研削を行い1枚の発熱体板20を作成した後に当該発熱体板20に溝入れ加工を行っても良い。   Further, in the thermal head 10 described above, grinding is performed after grooving to create one heating element plate 20, but the present invention is not limited thereto, and the heating element is formed after grinding to create one heating element plate 20. The plate 20 may be grooved.

さらに上述したサーマルヘッド10においては、溝入れ加工と分割加工とを別々の工程で行ったが、これに限らず、例えば幅が広い溝入れ用ブレードと当該溝入れ用ブレードよりも幅が狭い分割用ブレードとを組み合わせて、溝入れ加工と分割加工とを同一の工程で行っても良い。   Furthermore, in the thermal head 10 described above, the grooving process and the dividing process are performed in separate steps. However, the present invention is not limited to this, and for example, a wide grooving blade and a narrower width than the grooving blade are divided. The grooving process and the dividing process may be performed in the same process by combining the blade for use.

さらに上述したサーマルヘッド10においては、発熱体板20を回路基板40とともに放熱板30に載置した後に溝部70に樹脂材料を塗布したが、これに限らず、分割加工を行った後であり放熱板30に発熱体板20を載置する前に溝部70に樹脂材料を塗布しても良い。   Further, in the thermal head 10 described above, the resin material is applied to the groove portion 70 after the heating element plate 20 is placed on the heat dissipation plate 30 together with the circuit board 40. A resin material may be applied to the groove 70 before placing the heating element plate 20 on the plate 30.

さらに上述したサーマルヘッド10においては、面取部68を形成したが、これに限らず、面取部68は形成されていなくても良い。   Further, in the thermal head 10 described above, the chamfered portion 68 is formed. However, the present invention is not limited to this, and the chamfered portion 68 may not be formed.

さらに上述したサーマルプリンタにおいては、被印刷媒体60に感熱リボン63の色を転写したが、これに限らず、発色温度以上に加熱されると発色する感熱記録紙を加熱することで発色させても良い。   Further, in the above-described thermal printer, the color of the thermal ribbon 63 is transferred to the printing medium 60. However, the present invention is not limited to this. good.

10……サーマルヘッド、20……発熱体板、20a……発熱体板主走査方向端面、22……支持基板、22a……絶縁板、22b……ガラス層、23……発熱抵抗体層、23a……発熱抵抗体、23b……発熱部、24……発熱領域、26……ボンディングパッド、28……電極層、28a……個別電極、28b……共通電極、29……保護層、30………放熱板、40……回路基板、42……駆動IC、44,45……ボンディングワイヤ、48……樹脂、50……プラテンローラ、52……軸、60……被印刷媒体、63……感熱リボン、65、66……軸、68……面取部、70……溝部、71……壁面、72……底面、74……保護部、80……面取部、Pd……分割位置、dm……主走査方向、ds……副走査方向。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thermal head, 20 ... Heat generating body plate, 20a ... Heat generating body plate end surface in main scanning direction, 22 ... Support substrate, 22a ... Insulating plate, 22b ... Glass layer, 23 ... Heat generating resistor layer, 23a: Heat generating resistor, 23b: Heat generating portion, 24: Heat generating area, 26: Bonding pad, 28: Electrode layer, 28a: Individual electrode, 28b: Common electrode, 29: Protective layer, 30 ......... Heat sink, 40 ... Circuit board, 42 ... Drive IC, 44, 45 ... Bonding wire, 48 ... Resin, 50 ... Platen roller, 52 ... Axis, 60 ... Print medium, 63 ..... Thermal ribbon, 65, 66 ... Shaft, 68 ... Chamfer, 70 ... Groove, 71 ... Wall, 72 ... Bottom, 74 ... Protection, 80 ... Chamfer, Pd ... Dividing position, dm... Main scanning direction, ds.

Claims (2)

放熱板と、
前記放熱板の上面に載置され駆動ICを搭載する回路基板と、
前記回路基板に隣接して前記放熱板の上面に載置された発熱体板と、
を具備するサーマルヘッドであって、
前記発熱体板は、
前記回路基板に隣接して前記放熱板の上面に載置された絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面に形成された保温層と、
前記保温層の上面に形成され主走査方向に間隔をおいて複数配列され、前記駆動ICにより駆動される発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体の表面に当該発熱抵抗体の表面上の間隙を挟んで対向する電極層と、
前記保温層の上面に形成される保護層と、
前記電極層と前記駆動ICとを接続するボンディングワイヤと、
を具備し、
前記主走査方向の両端部において、前記発熱体板の上面と、前記発熱体板の前記主走査方向の端面とを、前記発熱体板の上面から突出しない曲面で接続する樹脂である保護部が形成されていることを特徴とするサーマルヘッド。
A heat sink,
A circuit board mounted on the upper surface of the heat sink and mounting a driving IC;
A heating element plate placed on the upper surface of the heat sink adjacent to the circuit board;
A thermal head comprising:
The heating plate is
An insulating substrate placed on the upper surface of the heat sink adjacent to the circuit board;
A heat insulating layer formed on the upper surface of the insulating substrate;
A plurality of heating resistors formed on the heat retaining layer and arranged in the main scanning direction at intervals, and driven by the driving IC;
An electrode layer facing the surface of the heating resistor across a gap on the surface of the heating resistor;
A protective layer formed on an upper surface of the heat retaining layer;
A bonding wire connecting the electrode layer and the driving IC;
Comprising
Protective portions made of resin that connect the upper surface of the heating element plate and the end surface of the heating element plate in the main scanning direction at both ends in the main scanning direction with curved surfaces that do not protrude from the upper surface of the heating element plate. A thermal head that is formed.
前記保護部は、表面がラウンド形状である
請求項1に記載のサーマルヘッド。
The thermal head according to claim 1, wherein the protective portion has a round surface.
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