JP2022111568A - Thermal print head, manufacturing method of the same, and thermal printer - Google Patents

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JP2022111568A JP2021007086A JP2021007086A JP2022111568A JP 2022111568 A JP2022111568 A JP 2022111568A JP 2021007086 A JP2021007086 A JP 2021007086A JP 2021007086 A JP2021007086 A JP 2021007086A JP 2022111568 A JP2022111568 A JP 2022111568A
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Abstract

To provide a manufacturing method of a thermal print head which can reduce manufacturing cost, provide the thermal print head which can be manufactured by the manufacturing method of the thermal print head, and provide a thermal printer provided with the thermal print head.SOLUTION: In a manufacturing method of a thermal print head 100, a heat accumulation layer 33 is formed on an insulator; a plurality of groove parts 30 are formed on the heat accumulation layer 33; electrodes embedded in the respective groove parts 30 are formed; a plurality of electrodes embedded in the groove parts 30 are electrically connected; a heat element 40 is formed on the heat accumulation layer 33; and the plurality of electrodes embedded in the groove parts 30 have a plurality of individual electrodes 31, and a plurality of common electrodes 32 different from the individual electrodes 31. The individual electrodes 31 and common electrode 32 are alternately arranged.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本実施形態は、サーマルプリントヘッド及びその製造方法、並びにサーマルプリンタに関する。 The present embodiment relates to a thermal printhead, its manufacturing method, and a thermal printer.

サーマルプリントヘッドは、例えば、ヘッド基板上に主走査方向に並ぶ多数の発熱部を備えている。各発熱部は、ヘッド基板にグレーズ層を介して形成した抵抗体層上に、その一部を露出させるようにして、共通電極と個別電極をそれらの端部を対向させて積層することにより形成されている。共通電極と個別電極間を通電することにより、上記抵抗体層の露出部(発熱部)がジュール熱により発熱する。当該熱を印刷媒体(バーコードシートやレシートを作成するための感熱紙等)に伝えることにより、印刷媒体への印刷がなされる。 A thermal print head, for example, has a large number of heat generating portions arranged in the main scanning direction on a head substrate. Each heat generating portion is formed by laminating a common electrode and an individual electrode on a resistor layer formed on a head substrate with a glaze layer interposed therebetween, with their ends facing each other, with a portion of the resistor layer exposed. It is By energizing between the common electrode and the individual electrodes, the exposed portion (heat generating portion) of the resistor layer generates heat due to Joule heat. By transferring the heat to a print medium (a bar code sheet, thermal paper for creating a receipt, etc.), printing is performed on the print medium.

共通電極及び個別電極等は、フォトリソグラフィ工程によりパターニングすることによって電極パターンを形成されている。 The common electrode, the individual electrodes, and the like are formed into electrode patterns by patterning using a photolithography process.

特開2000-141729号公報JP-A-2000-141729

しかしながら、フォトリソグラフィ工程を用いた電極パターンの加工は、高価なマスク及び加工装置が必要となる。本実施形態の一態様は、製造コストを低減できるサーマルプリントヘッドの製造方法を提供する。また、本実施形態の他の一態様は、当該サーマルプリントヘッドの製造方法により製造できるサーマルプリントヘッドを提供する。また、本実施形態の他の一態様は、当該サーマルプリントヘッドを備えたサーマルプリンタを提供する。 However, processing electrode patterns using photolithography requires expensive masks and processing equipment. One aspect of the present embodiment provides a method of manufacturing a thermal printhead that can reduce manufacturing costs. Another aspect of the present embodiment provides a thermal printhead that can be manufactured by the method for manufacturing a thermal printhead. Another aspect of the present embodiment provides a thermal printer including the thermal print head.

本実施形態は、電極パターンの形成に高価なマスク及び加工装置を必要とするフォトリソグラフィ工程を用いないことにより、サーマルプリントヘッドの製造コストを低減することができる。本実施形態の一態様は以下のとおりである。 This embodiment can reduce the manufacturing cost of the thermal printhead by not using a photolithography process that requires an expensive mask and processing equipment to form the electrode pattern. One aspect of this embodiment is as follows.

本実施形態の一態様は、絶縁体上に蓄熱層を形成し、前記蓄熱層に複数の溝部を形成し、前記溝部のそれぞれに埋め込まれる電極を形成し、前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続する発熱抵抗体を形成し、前記溝部に埋め込まれている複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッドの製造方法である。 In one aspect of the present embodiment, a heat storage layer is formed on an insulator, a plurality of grooves are formed in the heat storage layer, an electrode is formed in each of the grooves, and an electrode is formed in each of the grooves on the heat storage layer. forming a heating resistor electrically connected to a plurality of embedded electrodes, wherein the plurality of electrodes embedded in the groove has a plurality of individual electrodes and a plurality of common electrodes different from the individual electrodes; In the method of manufacturing a thermal printhead, the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged.

また、本実施形態の他の一態様は、絶縁体と、前記絶縁体上にあり、かつ、複数の溝部を有する蓄熱層と、前記溝部のそれぞれに埋め込まれている複数の電極と、前記蓄熱層上にあり、かつ、前記複数の電極と電気的に接続している発熱抵抗体と、を備え、前記複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッドである。 Another aspect of the present embodiment includes an insulator, a heat storage layer on the insulator and having a plurality of grooves, a plurality of electrodes embedded in each of the grooves, and the heat storage layer. a heating resistor on the layer and electrically connected to the plurality of electrodes, the plurality of electrodes having a plurality of individual electrodes and a plurality of common electrodes different from the individual electrodes. , the individual electrodes and the common electrodes are arranged alternately in a thermal printhead.

また、本実施形態の他の一態様は、上記サーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタである。 Another aspect of the present embodiment is a thermal printer including the thermal print head.

本実施形態によれば、製造コストを低減できるサーマルプリントヘッドの製造方法を提供することができる。また、当該サーマルプリントヘッドの製造方法により製造できるサーマルプリントヘッドを提供することができる。さらに、当該サーマルプリントヘッドを備えたサーマルプリンタを提供することができる。 According to this embodiment, it is possible to provide a method of manufacturing a thermal print head that can reduce manufacturing costs. Moreover, it is possible to provide a thermal printhead that can be manufactured by the method for manufacturing a thermal printhead. Furthermore, it is possible to provide a thermal printer equipped with the thermal print head.

図1は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明する部分斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view illustrating a thermal print head according to this embodiment. 図2は、主走査方向Xにおける図1のA-A線に沿う部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 1 in the main scanning direction X. FIG. 図3は、副走査方向Yにおける図1のB-B線に沿う部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 1 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図4は、図2における溝部周辺の拡大断面図である。4 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the groove in FIG. 2. FIG. 図5は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その1)。FIG. 5 is a partial perspective view for explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 1). 図6は、主走査方向Xにおける図5のA-A線に沿う部分断面図である。6 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 5 in the main scanning direction X. FIG. 図7は、副走査方向Yにおける図5のB-B線に沿う部分断面図である。7 is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 5 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図8は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その2)。FIG. 8 is a partial perspective view explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 2). 図9は、主走査方向Xにおける図8のA-A線に沿う部分断面図である。9 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 8 in the main scanning direction X. FIG. 図10は、副走査方向Yにおける図8のB-B線に沿う部分断面図である。10 is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 8 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図11は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その3)。FIG. 11 is a partial perspective view for explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 3). 図12は、主走査方向Xにおける図11のA-A線に沿う部分断面図である。12 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 11 in the main scanning direction X. FIG. 図13は、副走査方向Yにおける図11のB-B線に沿う部分断面図である。13 is a partial cross-sectional view along line BB in FIG. 11 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図14は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その4)。FIG. 14 is a partial perspective view for explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 4). 図15は、主走査方向Xにおける図14のA-A線に沿う部分断面図である。15 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 14 in the main scanning direction X. FIG. 図16は、副走査方向Yにおける図14のB-B線に沿う部分断面図である。16 is a partial cross-sectional view along line BB in FIG. 14 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図17は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その5)。FIG. 17 is a partial perspective view explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 5). 図18は、主走査方向Xにおける図17のA-A線に沿う部分断面図である。18 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 17 in the main scanning direction X. FIG. 図19は、副走査方向Yにおける図17のB-B線に沿う部分断面図である。19 is a partial cross-sectional view along line BB in FIG. 17 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図20は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その6)。FIG. 20 is a partial perspective view explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 6). 図21は、主走査方向Xにおける図20のA-A線に沿う部分断面図である。21 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 20 in the main scanning direction X. FIG. 図22は、副走査方向Yにおける図20のB-B線に沿う部分断面図である。22 is a partial cross-sectional view along line BB in FIG. 20 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図23は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドの製造方法を説明する部分斜視図である(その7)。FIG. 23 is a partial perspective view explaining the method of manufacturing the thermal print head according to this embodiment (No. 7). 図24は、主走査方向Xにおける図23のA-A線に沿う部分断面図である。24 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 23 in the main scanning direction X. FIG. 図25は、副走査方向Yにおける図23のB-B線に沿う部分断面図である。25 is a partial cross-sectional view along line BB in FIG. 23 in the sub-scanning direction Y. FIG. 図26は、本実施形態に係る他のサーマルプリントヘッドを説明する断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating another thermal printhead according to this embodiment. 図27は、本実施形態に係るサーマルプリントヘッドを説明する断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a thermal print head according to this embodiment.

次に、図面を参照して、本実施形態について説明する。以下に説明する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各構成部品の厚みと平面寸法との関係等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Next, this embodiment will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings described below, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness of each component and the planar dimensions, etc., differs from the actual one. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined with reference to the following description. In addition, it goes without saying that there are portions with different dimensional relationships and ratios between the drawings.

また、以下に示す実施形態は、技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。本実施形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments shown below are examples of apparatuses and methods for embodying technical ideas, and do not specify the material, shape, structure, arrangement, etc. of each component. Various modifications can be made to this embodiment within the scope of the claims.

具体的な本実施形態の一態様は、以下の通りである。 One specific aspect of this embodiment is as follows.

<1> 絶縁体上に蓄熱層を形成し、前記蓄熱層に複数の溝部を形成し、前記溝部のそれぞれに埋め込まれる電極を形成し、前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続する発熱抵抗体を形成し前記溝部に埋め込まれている複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッドの製造方法。 <1> A heat storage layer is formed on an insulator, a plurality of grooves are formed in the heat storage layer, electrodes are formed in each of the grooves, and a plurality of electrodes embedded in the grooves are formed on the heat storage layer. The plurality of electrodes embedded in the groove, forming a heating resistor electrically connected to the electrodes of the heating resistor, has a plurality of individual electrodes and a plurality of common electrodes different from the individual electrodes, and the individual electrodes and the common A method of manufacturing a thermal printhead, wherein the electrodes are staggered.

<2> 前記溝部は、エッチングにより形成される、<1>に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <2> The method of manufacturing a thermal print head according to <1>, wherein the groove is formed by etching.

<3> 前記エッチングには、フッ化水素酸を用いる、<2>に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <3> The method of manufacturing a thermal print head according to <2>, wherein hydrofluoric acid is used for the etching.

<4> 前記個別電極及び前記共通電極は、主走査方向に沿って交互に配置されている、<1>~<3>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <4> The method of manufacturing a thermal print head according to any one of <1> to <3>, wherein the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged along the main scanning direction.

<5> 前記複数の溝部において、前記溝部の側面と前記溝部の底面との間でなす面は、曲面を有する、<1>~<4>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <5> Manufacture of the thermal printhead according to any one of <1> to <4>, wherein, in the plurality of grooves, surfaces formed between the side surfaces of the grooves and the bottom surfaces of the grooves have curved surfaces. Method.

<6> 前記複数の電極において、上面が凹状の曲面を有する、<1>~<5>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <6> The method of manufacturing a thermal print head according to any one of <1> to <5>, wherein the plurality of electrodes have concave curved upper surfaces.

<7> 前記溝部に埋め込まれている複数の電極は、エッチングにより形成される、<1>~<6>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <7> The method of manufacturing a thermal print head according to any one of <1> to <6>, wherein the plurality of electrodes embedded in the grooves are formed by etching.

<8> さらに、前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続するパッド電極を形成する、<1>~<7>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <8> The thermal print according to any one of <1> to <7>, further comprising, on the heat storage layer, forming pad electrodes electrically connected to the plurality of electrodes embedded in the grooves. How the head is made.

<9> さらに、前記発熱抵抗体及び前記複数の電極を覆う保護膜を形成する、<1>~<8>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 <9> The method of manufacturing a thermal print head according to any one of <1> to <8>, further comprising forming a protective film covering the heating resistor and the plurality of electrodes.

<10> 絶縁体と、前記絶縁体上にあり、かつ、複数の溝部を有する蓄熱層と、前記溝部のそれぞれに埋め込まれている複数の電極と、前記蓄熱層上にあり、かつ、前記複数の電極と電気的に接続している発熱抵抗体と、を備え、前記複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッド。 <10> an insulator; a heat storage layer on the insulator and having a plurality of grooves; a plurality of electrodes embedded in each of the grooves; and a heating resistor electrically connected to the electrodes of, the plurality of electrodes have a plurality of individual electrodes and a plurality of common electrodes different from the individual electrodes, and the individual electrodes and the common electrode are , alternating thermal printheads.

<11> 前記個別電極及び前記共通電極は、主走査方向に沿って交互に配置されている、<10>に記載のサーマルプリントヘッド。 <11> The thermal print head according to <10>, wherein the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged along the main scanning direction.

<12> 前記複数の溝部において、前記溝部の側面と前記溝部の底面との間でなす面は、曲面を有する、<10>又は<11>に記載のサーマルプリントヘッド。 <12> The thermal print head according to <10> or <11>, wherein, in the plurality of grooves, surfaces formed between the side surfaces of the grooves and the bottom surfaces of the grooves have curved surfaces.

<13> 前記複数の電極において、上面が凹状の曲面を有する、<10>~<12>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 <13> The thermal printhead according to any one of <10> to <12>, wherein the plurality of electrodes have concave curved upper surfaces.

<14> 前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続しているパッド電極を備える、<10>~<13>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 <14> The thermal printhead according to any one of <10> to <13>, further comprising a pad electrode on the heat storage layer and electrically connected to a plurality of electrodes embedded in the groove. .

<15> さらに、前記発熱抵抗体及び前記複数の電極を覆う保護膜を備える、<10>~<14>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 <15> The thermal printhead according to any one of <10> to <14>, further comprising a protective film covering the heating resistor and the plurality of electrodes.

<16> 前記絶縁体は、基板である、<10>~<15>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 <16> The thermal printhead according to any one of <10> to <15>, wherein the insulator is a substrate.

<17> 前記基板は、セラミックからなる、<16>に記載のサーマルプリントヘッド。 <17> The thermal printhead according to <16>, wherein the substrate is made of ceramic.

<18> <10>~<17>のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタ。 <18> A thermal printer comprising the thermal print head according to any one of <10> to <17>.

<サーマルプリントヘッド>
本実施形態に係るサーマルプリントヘッドについて図面を用いて説明する。
<Thermal print head>
A thermal print head according to this embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、サーマルプリントヘッドを示す部分斜視図である。図2は、主走査方向Xにおける図1のA-A線に沿う部分断面図である。図3は、副走査方向Yにおける図1のB-B線に沿う部分断面図である。図4は、図2における後述する溝部30周辺の拡大断面図である。図1~図3は、サーマルプリントヘッドの一部分(1個のサーマルプリントヘッドに相当)を示しており、本実施形態では、この1個のサーマルプリントヘッドを個片状のサーマルプリントヘッド100とする。サーマルプリントヘッド100は、絶縁体である基板15と、基板15上にあり、かつ、複数の溝部30を有する蓄熱層33と、溝部30のそれぞれに埋め込まれている複数の電極(個別電極31又は共通電極32)と、蓄熱層33上に、溝部30に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続しているパッド電極35と、蓄熱層33上にあり、かつ、個別電極31及び共通電極32と電気的に接続している発熱抵抗体40と、個別電極31、共通電極32、パッド電極35、及び発熱抵抗体40を覆う保護膜34と、を備える。個別電極31及び共通電極32は、交互に配置されており、発熱抵抗体40は個別電極31及び共通電極32を流れる電流により発熱する複数の発熱抵抗部41を含む。複数の発熱抵抗部41は、個別電極31及び共通電極32の間において、各発熱抵抗部41が独立して形成されている。図1は、複数の発熱抵抗部41を省略している。複数の発熱抵抗部41は、蓄熱層33上において直線状に配置されている。また、図1は、理解を容易にするため、保護膜34を省略している。また、サーマルプリントヘッド100において、共通電極32と同様に、個別電極31と電気的に接続しているパッド電極(図示せず)を備えている。 FIG. 1 is a partial perspective view showing a thermal printhead. 2 is a partial cross-sectional view along line AA in FIG. 1 in the main scanning direction X. FIG. 3 is a partial cross-sectional view along the line BB in FIG. 1 in the sub-scanning direction Y. FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view around a groove portion 30 described later in FIG. 1 to 3 show a portion of a thermal print head (corresponding to one thermal print head), and in this embodiment, this one thermal print head is assumed to be an individual thermal print head 100. . The thermal print head 100 includes a substrate 15 that is an insulator, a heat storage layer 33 that is on the substrate 15 and has a plurality of grooves 30, and a plurality of electrodes (individual electrodes 31 or a common electrode 32), a pad electrode 35 electrically connected to a plurality of electrodes embedded in the grooves 30 on the heat storage layer 33, and an individual electrode 31 and a common electrode on the heat storage layer 33; and a protective film 34 covering the individual electrodes 31 , the common electrode 32 , the pad electrodes 35 , and the heating resistors 40 . The individual electrodes 31 and the common electrode 32 are alternately arranged, and the heating resistor 40 includes a plurality of heating resistor portions 41 that generate heat by current flowing through the individual electrodes 31 and the common electrode 32 . The plurality of heat generating resistors 41 are formed independently between the individual electrodes 31 and the common electrode 32 . FIG. 1 omits the plurality of heating resistors 41 . The plurality of heat generating resistors 41 are linearly arranged on the heat storage layer 33 . Also, FIG. 1 omits the protective film 34 for easy understanding. The thermal print head 100 also includes pad electrodes (not shown) electrically connected to the individual electrodes 31 in the same manner as the common electrode 32 .

本実施形態において、複数の発熱抵抗部41が直線状に延びる方向を主走査方向X、主走査方向Xに対して垂直で、かつ、基板15の上面に対して平行な方向を副走査方向Y、基板15の厚さに対応する方向を厚さ方向Zとする。言い換えれば、厚さ方向Zは、主走査方向X及び副走査方向Yのそれぞれに対して垂直な方向である。 In this embodiment, the main scanning direction X is the direction in which the plurality of heating resistors 41 extend linearly, and the sub-scanning direction Y is the direction perpendicular to the main scanning direction X and parallel to the upper surface of the substrate 15 . , the direction corresponding to the thickness of the substrate 15 is defined as a thickness direction Z. As shown in FIG. In other words, the thickness direction Z is a direction perpendicular to the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y, respectively.

基板15は、絶縁体であり、例えば、セラミックからなる。セラミックとしては、例えば、アルミナ等を用いることができる。放熱性の観点から、比較的、熱伝導率が大きいアルミナを基板15に用いることが好ましい。 The substrate 15 is an insulator and is made of ceramic, for example. As the ceramic, for example, alumina or the like can be used. From the viewpoint of heat dissipation, it is preferable to use alumina, which has relatively high thermal conductivity, for the substrate 15 .

基板15上には、熱を蓄積する機能を有する蓄熱層33(グレーズ層ともいう)が積層されている。蓄熱層33は、後述の発熱抵抗部41から発生する熱を蓄積する。蓄熱層33は、絶縁性材料を用いることができ、例えば、ガラスの主成分である酸化シリコン、窒化シリコンを用いることができる。蓄熱層33の厚さ方向Zにおける寸法は、特に限定されず、例えば、5~100μmであり、好ましくは10~30μmである。 A heat storage layer 33 (also referred to as a glaze layer) having a function of storing heat is laminated on the substrate 15 . The heat storage layer 33 accumulates heat generated from the heating resistor section 41, which will be described later. An insulating material can be used for the heat storage layer 33, and for example, silicon oxide and silicon nitride, which are main components of glass, can be used. The dimension of the heat storage layer 33 in the thickness direction Z is not particularly limited, and is, for example, 5 to 100 μm, preferably 10 to 30 μm.

蓄熱層33には、複数の溝部30が形成されている。溝部30の厚さ方向Zにおける寸法(深さ)は、蓄熱層33の厚さより小さい。つまり、溝部30において、蓄熱層33の下にある基板15の上面が露出することはない。 A plurality of grooves 30 are formed in the heat storage layer 33 . The dimension (depth) of the groove portion 30 in the thickness direction Z is smaller than the thickness of the heat storage layer 33 . That is, the upper surface of the substrate 15 under the heat storage layer 33 is not exposed in the groove 30 .

また、溝部30は、図4に示すように、側面30A及び底面30Bを有する。側面30Aと底面30Bとの間でなす面は、曲面30Cを有していてもよい。溝部30が曲面30Cを有していると被覆よく個別電極31及び共通電極32等を形成することできるため好ましい。図4に示すA-A線に沿う断面における溝部30と同様に、B-B線に沿う断面における溝部30においても側面30A及び底面30Bを有し、側面30Aと底面30Bとの間でなす面は、曲面30Cを有していてもよい。 Further, the groove portion 30 has a side surface 30A and a bottom surface 30B, as shown in FIG. A surface formed between the side surface 30A and the bottom surface 30B may have a curved surface 30C. It is preferable that the groove portion 30 has a curved surface 30C because the individual electrode 31, the common electrode 32, and the like can be formed with good coverage. Similarly to the groove 30 in the cross section along the line AA shown in FIG. 4, the groove 30 in the cross section along the line BB also has a side surface 30A and a bottom surface 30B. may have a curved surface 30C.

溝部30のそれぞれには、金属ペーストから形成される、個別電極31又は共通電極32が埋め込まれている。個別電極31及び共通電極32は、金属ペーストをスクリーン印刷法等によって塗布し、その後焼成し、エッチングし、電極パターンを形成することにより得られる。 An individual electrode 31 or a common electrode 32 made of metal paste is embedded in each of the grooves 30 . The individual electrodes 31 and the common electrode 32 are obtained by applying a metal paste by a screen printing method or the like, then baking and etching to form an electrode pattern.

本実施形態では、電極パターンの形成に高価なマスク及び加工装置を必要とするフォトリソグラフィ工程を用いないことにより、サーマルプリントヘッドの製造コストを低減することができる。 In this embodiment, the manufacturing cost of the thermal printhead can be reduced by not using a photolithography process that requires expensive masks and processing equipment for forming the electrode pattern.

また、個別電極31において、図4に示すように、上面が凹状の曲面31Aを有していてもよい。同様に、共通電極32において、上面が凹状の曲面32Aを有していてもよい。曲面31A及び曲面32Aを有することにより、曲面31A及び曲面32Aの上に形成される発熱抵抗体40との密着性が向上し、通電により発熱した熱の分布を均等に分散することができるため印刷媒体への印字特性を向上させることができる。 In addition, as shown in FIG. 4, the individual electrode 31 may have a concave curved surface 31A. Similarly, the common electrode 32 may have a concave curved surface 32A. By having the curved surface 31A and the curved surface 32A, the adhesion with the heating resistor 40 formed on the curved surface 31A and the curved surface 32A is improved, and the distribution of the heat generated by the energization can be evenly distributed. Printing characteristics on a medium can be improved.

金属ペーストとしては、例えば、銅、銀、パラジウム、イリジウム、白金、及び金等の金属粒子などを含むペーストを用いることができる。金属の特性及びイオン化傾向の観点から、銅、銀、白金、及び金であることが好ましく、金属の特性、イオン化傾向及びコスト低減の観点から、銀であることがより好ましい。また、金属ペーストに含まれる溶剤は、金属粒子を均一に分散させる機能を有し、例えば、エステル系溶剤、ケトン系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、脂肪族系溶剤、脂環族系溶剤、芳香族系溶剤、アルコール系溶剤、水等の1種または2種以上を混合したものなどが挙げられるがこれに限られない。 As the metal paste, for example, a paste containing metal particles such as copper, silver, palladium, iridium, platinum, and gold can be used. Copper, silver, platinum, and gold are preferred from the viewpoint of metal properties and ionization tendency, and silver is more preferred from the viewpoint of metal properties, ionization tendency, and cost reduction. In addition, the solvent contained in the metal paste has a function of uniformly dispersing the metal particles, and examples thereof include ester solvents, ketone solvents, glycol ether solvents, aliphatic solvents, alicyclic solvents, and aromatic solvents. Examples include, but are not limited to, one or a mixture of two or more of solvent, alcohol, water, and the like.

エステル系溶剤としては、例えば、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸アミル、乳酸エチル、炭酸ジメチル等が挙げられる。ケトン系溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンベンゼン、ジイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、イソホロン、シクロヘキサンノン等が挙げられる。グリコールエーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等、これらモノエーテル類の酢酸エステル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等や、これらモノエーテル類の酢酸エステル等である。 Examples of ester solvents include ethyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl acetate, ethyl lactate and dimethyl carbonate. Ketone solvents include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone benzene, diisobutyl ketone, diacetone alcohol, isophorone, cyclohexanone and the like. Glycol ether solvents include, for example, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, acetic acid esters of these monoethers, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether. , propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, acetic acid esters of these monoethers, and the like.

脂肪族系溶剤としては、例えば、n-ヘプタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等が挙げられる。脂環族系溶剤としては、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、シクロヘキサン等が挙げられる。芳香族系溶剤としては、トルエン、キシレン、テトラリン等が挙げられる。アルコール系溶剤(上述のグリコールエーテル系溶剤を除く)としては、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。 Examples of aliphatic solvents include n-heptane, n-hexane, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane and the like. Examples of alicyclic solvents include methylcyclohexane, ethylcyclohexane, cyclohexane and the like. Examples of aromatic solvents include toluene, xylene, tetralin, and the like. Alcohol-based solvents (excluding the above-mentioned glycol ether-based solvents) include ethanol, propanol, butanol, and the like.

金属ペーストは、必要に応じて、分散剤、表面処理剤、耐摩擦向上剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤、芳香剤、酸化防止剤、有機顔料、無機顔料、消泡剤、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、可塑剤、難燃剤、保湿剤、イオン捕捉剤等を含有することができる。 The metal paste may contain dispersants, surface treatment agents, anti-friction agents, infrared absorbers, ultraviolet absorbers, fragrances, antioxidants, organic pigments, inorganic pigments, antifoaming agents, silane coupling agents, if necessary. , a titanate-based coupling agent, a plasticizer, a flame retardant, a humectant, an ion scavenger, and the like.

各個別電極31は、概ね副走査方向Yに延伸する帯状をしており、それらは、互いに導通していない。そのため、各個別電極31には、サーマルプリントヘッドが組み込まれたプリンタが使用される際に、個別に、互いに異なる電位が付与されうる。各個別電極31の端部には、図示しないパッド電極と電気的に接続されている。 Each individual electrode 31 has a strip shape extending generally in the sub-scanning direction Y, and they are not electrically connected to each other. Therefore, each individual electrode 31 can be individually given different potentials when a printer incorporating a thermal print head is used. An end of each individual electrode 31 is electrically connected to a pad electrode (not shown).

各共通電極32は、サーマルプリントヘッドが組み込まれたプリンタが使用される際に複数の個別電極31に対して電気的に逆極性となる部位である。なお、副走査方向Yにおいて、個別電極31から視て共通電極32がある方向を副走査方向Yの上方側とする。共通電極32は、副走査方向Yに延伸する帯状をしている。各共通電極32の端部には、パッド電極35と電気的に接続されている。共通電極32の端部は、隣接する2つの個別電極31の端部の間の領域に位置し、それら2つの個別電極31に対して主走査方向Xに沿って所定間隔を隔てて対向させられている。 Each common electrode 32 is a portion electrically opposite in polarity to the plurality of individual electrodes 31 when a printer incorporating a thermal print head is used. In the sub-scanning direction Y, the direction in which the common electrode 32 is located when viewed from the individual electrodes 31 is defined as the upper side of the sub-scanning direction Y. FIG. The common electrode 32 has a strip shape extending in the sub-scanning direction Y. As shown in FIG. An end portion of each common electrode 32 is electrically connected to a pad electrode 35 . The end of the common electrode 32 is located in a region between the ends of two adjacent individual electrodes 31 and is opposed to the two individual electrodes 31 along the main scanning direction X with a predetermined gap. ing.

各共通電極32の端部は、各個別電極31の端部に対して副走査方向Yに沿って所定間隔を隔てて対向させられていてもよい。この場合には、共通電極32の端部と個別電極31の端部とが対向する領域においてのみ発熱抵抗部41が形成されることが好ましい。言い換えれば、主走査方向Xにおいて、共通電極32の端部と個別電極31の端部とが対向する領域以外には、発熱抵抗部41が配置されていないことが好ましい。 The end of each common electrode 32 may be opposed to the end of each individual electrode 31 along the sub-scanning direction Y with a predetermined gap therebetween. In this case, it is preferable that the heating resistor portion 41 is formed only in the region where the end portion of the common electrode 32 and the end portion of the individual electrode 31 face each other. In other words, in the main scanning direction X, it is preferable that the heating resistor section 41 is not arranged except for the region where the end portions of the common electrode 32 and the end portions of the individual electrodes 31 face each other.

発熱抵抗体40は、個別電極31及び共通電極32と電気的に接続しており、個別電極31及び共通電極32からの電流が流れた部分が発熱する。具体的には、外部から駆動IC等に送信される印字信号に従って発熱用電圧が個別に印加される発熱抵抗体40が、選択的に発熱させられる。発熱抵抗部41は、印字信号に従って個別に通電されることにより、選択的に発熱させられる。このように発熱することによって印字ドットが形成される。発熱抵抗体40は、個別電極31及び共通電極32を構成する材料よりも抵抗率が高い材料を用い、例えば、酸化ルテニウムなどを用いることができる。発熱抵抗体40は、スクリーン印刷又はディスペンサによって供給された抵抗体ペーストを焼成することによって形成することができる。本実施形態では、発熱抵抗体40の厚さ方向Zにおける寸法は、例えば、1~10μm程度である。 The heating resistor 40 is electrically connected to the individual electrode 31 and the common electrode 32, and heat is generated in the portion to which the current from the individual electrode 31 and the common electrode 32 flows. Specifically, the heating resistors 40 to which a heating voltage is individually applied according to a print signal sent from the outside to the driving IC or the like are selectively caused to generate heat. The heating resistors 41 are selectively heated by being individually energized according to the print signal. Print dots are formed by such heat generation. The heating resistor 40 is made of a material having a higher resistivity than the material of the individual electrodes 31 and the common electrode 32, such as ruthenium oxide. The heating resistor 40 can be formed by screen printing or firing a resistor paste supplied by a dispenser. In this embodiment, the dimension in the thickness direction Z of the heating resistor 40 is, for example, about 1 to 10 μm.

蓄熱層33、個別電極31、共通電極32、パッド電極35、及び発熱抵抗体40等は、保護膜34で覆われており、蓄熱層33、個別電極31、共通電極32、パッド電極35、及び発熱抵抗体40等を摩耗、腐食、酸化等から保護する。保護膜34は絶縁性の材料を用いることができ、例えば、非晶質ガラスからなる。保護膜34はガラスペーストを厚膜印刷した後、焼成することにより形成される。保護膜34の厚さ方向Zにおける寸法は、例えば、3~8μm程度である。 The heat storage layer 33, the individual electrode 31, the common electrode 32, the pad electrode 35, the heating resistor 40, and the like are covered with a protective film 34, and the heat storage layer 33, the individual electrode 31, the common electrode 32, the pad electrode 35, and the It protects the heating resistor 40 and the like from wear, corrosion, oxidation and the like. The protective film 34 can be made of an insulating material, such as amorphous glass. The protective film 34 is formed by printing a thick film of glass paste and then baking it. The dimension of the protective film 34 in the thickness direction Z is, for example, about 3 to 8 μm.

ここで、本実施形態のサーマルプリントヘッド100の製造方法について説明する。 Here, a method for manufacturing the thermal print head 100 of this embodiment will be described.

図5~図7に示すように、まず、基板15を用意し、基板15上に蓄熱層33を形成する。蓄熱層33は、例えば、ガラスペーストをスクリーン印刷等により塗布し、塗布されたガラスペーストを乾燥させ、その後、焼成処理を行うことにより形成することができる。焼成処理は、例えば、800~1200℃で10分~1時間行う。蓄熱層33の厚さ方向Zにおける寸法は、例えば、25μmである。 As shown in FIGS. 5 to 7, first, the substrate 15 is prepared, and the heat storage layer 33 is formed on the substrate 15. As shown in FIGS. The heat storage layer 33 can be formed by, for example, applying a glass paste by screen printing or the like, drying the applied glass paste, and then performing a firing treatment. The baking treatment is performed, for example, at 800 to 1200° C. for 10 minutes to 1 hour. The dimension in the thickness direction Z of the heat storage layer 33 is, for example, 25 μm.

次に、図8~図10に示すように、レジスト36を形成する。 Next, as shown in FIGS. 8 to 10, a resist 36 is formed.

次に、図11~図13に示すように、レジスト36をマスクとして、蓄熱層33の一部を除去して複数の溝部30を形成する。溝部30は、例えば、エッチングにより形成することができ、具体的には、フッ化水素酸を用いる等方性エッチング、及び反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching;RIE)等が挙げられ、工程簡略化及び製造コスト低減の観点から、フッ化水素酸を用いる等方性エッチングにより溝部30を形成することが好ましい。 Next, as shown in FIGS. 11 to 13, a plurality of grooves 30 are formed by partially removing the heat storage layer 33 using the resist 36 as a mask. The groove portion 30 can be formed by, for example, etching, and specific examples include isotropic etching using hydrofluoric acid, reactive ion etching (RIE), and the like. And from the viewpoint of manufacturing cost reduction, it is preferable to form the groove 30 by isotropic etching using hydrofluoric acid.

溝部30の深さは、後述する個別電極31及び共通電極32の厚さとなり、個別電極31及び共通電極32の厚さがこれらの抵抗値に依存する。そのため、溝部30の深さを適宜に調整することにより、個別電極31及び共通電極32の抵抗値を調整することができる。後述する個別電極31が埋め込まれる溝部30の深さは、後述する共通電極32が埋め込まれる溝部30の深さと同じであってもよいし、異なっていてもよいが、製造コストの観点から、個別電極31が埋め込まれる溝部30の深さと共通電極32が埋め込まれる溝部30の深さは、同じであると同一工程にて個別電極31が埋め込まれる溝部30及び共通電極32が埋め込まれる溝部30を形成することができるため好ましい。溝部30の深さは、蓄熱層33の厚さより小さく、溝部30において、蓄熱層33の下にある基板15の上面が露出することはない。溝部30の深さは、例えば、5μmである。 The depth of the groove 30 becomes the thickness of the individual electrode 31 and the common electrode 32, which will be described later, and the thickness of the individual electrode 31 and the common electrode 32 depends on their resistance values. Therefore, the resistance values of the individual electrodes 31 and the common electrode 32 can be adjusted by appropriately adjusting the depth of the grooves 30 . The depth of the grooves 30 in which the individual electrodes 31 to be described later are embedded may be the same as or different from the depth of the grooves 30 in which the common electrodes 32 to be described later are embedded. If the depth of the groove 30 in which the electrode 31 is embedded and the depth of the groove 30 in which the common electrode 32 is embedded are the same, the groove 30 in which the individual electrode 31 is embedded and the groove 30 in which the common electrode 32 is embedded are formed in the same process. It is preferable because it can The depth of the groove portion 30 is smaller than the thickness of the heat storage layer 33 , and the upper surface of the substrate 15 under the heat storage layer 33 is not exposed in the groove portion 30 . The depth of the groove portion 30 is, for example, 5 μm.

次に、図14~図16に示すように、溝部30のそれぞれに個別電極31又は共通電極32を形成する。個別電極31及び共通電極32は、上述の金属ペーストをスクリーン印刷等によって塗布し、その後焼成し、蓄熱層33上の焼成された金属ペーストを部分的にエッチングし、具体的には、溝部30以外における蓄熱層33上の金属ペーストをエッチングし、電極パターンを形成することによって得ることができる。 Next, as shown in FIGS. 14 to 16, individual electrodes 31 or common electrodes 32 are formed in each of the grooves 30. Next, as shown in FIGS. The individual electrodes 31 and the common electrode 32 are formed by applying the above-described metal paste by screen printing or the like, then firing the paste, and partially etching the fired metal paste on the heat storage layer 33. can be obtained by etching the metal paste on the heat storage layer 33 in and forming an electrode pattern.

このように、蓄熱層33に設けられた複数の溝部30に埋め込まれるように個別電極31及び共通電極32を形成することにより、個別電極31及び共通電極32の電極パターンの形成に高価なマスク及び加工装置を必要とするフォトリソグラフィ工程を用いず、しサーマルプリントヘッドの製造コストを低減することができる。 By forming the individual electrodes 31 and the common electrode 32 so as to be embedded in the plurality of grooves 30 provided in the heat storage layer 33 in this manner, an expensive mask and The manufacturing cost of the thermal print head can be reduced without using a photolithography process that requires a processing apparatus.

次に、図17~図19に示すように、溝部30に埋め込まれている個別電極31と電気的に接続しているパッド電極(図示せず)、及び溝部30に埋め込まれている共通電極32と電気的に接続しているパッド電極35を形成する。当該パッド電極35等は、例えば、個別電極31及び共通電極32と同様の材料及び形成方法等を用いることができる。 Next, as shown in FIGS. 17 to 19, a pad electrode (not shown) electrically connected to the individual electrode 31 embedded in the groove 30 and a common electrode 32 embedded in the groove 30 are formed. A pad electrode 35 electrically connected to is formed. For the pad electrode 35 and the like, for example, the same material and formation method as those of the individual electrode 31 and the common electrode 32 can be used.

次に、図20~図22に示すように、複数の個別電極31上及び共通電極32上に発熱抵抗体40(発熱抵抗部41)を厚膜形成技術によって形成する。発熱抵抗体40は、複数の個別電極31及び共通電極32と電気的に接続されている。発熱抵抗体40は、スクリーン印刷又はディスペンサによって供給された抵抗体ペーストを焼成することによって形成される。抵抗体ペーストは、例えば、酸化ルテニウムを含む。 Next, as shown in FIGS. 20 to 22, the heating resistors 40 (heating resistor portions 41) are formed on the plurality of individual electrodes 31 and the common electrode 32 by a thick film forming technique. The heating resistor 40 is electrically connected to the multiple individual electrodes 31 and the common electrode 32 . The heating resistor 40 is formed by screen printing or firing a resistor paste supplied by a dispenser. The resistor paste contains, for example, ruthenium oxide.

次に、図23~図25に示すように、保護膜34を形成する。保護膜34は、例えば、非晶質ガラスからなる。保護膜34はガラスペーストを厚膜印刷した後、焼成することにより形成される。 Next, as shown in FIGS. 23 to 25, a protective film 34 is formed. The protective film 34 is made of amorphous glass, for example. The protective film 34 is formed by printing a thick film of glass paste and then baking it.

以上の工程により、本実施形態のサーマルプリントヘッドを製造することができる。 Through the steps described above, the thermal print head of the present embodiment can be manufactured.

本実施形態によれば、蓄熱層33に設けられた複数の溝部30に埋め込まれるように個別電極31及び共通電極32を形成することにより、個別電極31及び共通電極32の電極パターンの形成に高価なマスク及び加工装置を必要とするフォトリソグラフィ工程を用いない。したがって、サーマルプリントヘッドの製造コストを低減することができる。 According to this embodiment, by forming the individual electrodes 31 and the common electrode 32 so as to be embedded in the plurality of grooves 30 provided in the heat storage layer 33, it is expensive to form the electrode patterns of the individual electrodes 31 and the common electrode 32. It does not use photolithography processes that require expensive masks and processing equipment. Therefore, the manufacturing cost of the thermal printhead can be reduced.

(その他の実施形態)
上述のように、一実施形態について記載したが、開示の一部をなす論述及び図面は例示的なものであり、限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。このように、本実施形態は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含む。
(Other embodiments)
As noted above, although one embodiment has been described, the discussion and drawings forming part of the disclosure are to be understood as illustrative and not limiting. Various alternative embodiments, implementations and operational techniques will become apparent to those skilled in the art from this disclosure. Thus, this embodiment includes various embodiments and the like that are not described here.

例えば、本実施形態のサーマルプリントヘッド100の変形例1であるサーマルプリントヘッド100Aは、図26に示すように、個別電極31が埋め込まれる溝部30の深さを共通電極32が埋め込まれる溝部30の深さと異なるように調整して個別電極31の抵抗値を共通電極32の抵抗値と異なるように設計してもよい。 For example, in a thermal print head 100A, which is a first modification of the thermal print head 100 of the present embodiment, as shown in FIG. The resistance value of the individual electrode 31 may be designed to be different from the resistance value of the common electrode 32 by adjusting to be different from the depth.

<サーマルプリンタ>
本実施形態のサーマルプリントヘッド(例えば、サーマルプリントヘッド100)は、さらに図27に示すように、基板15(基板15上の蓄熱層33等は図示せず)、接続基板5、放熱部材8、駆動IC7と、複数のワイヤ81と、樹脂部82と、コネクタ59と、を備える。基板15及び接続基板5は、放熱部材8上に副走査方向Yに隣接させて搭載されている。基板15には、主走査方向Xに配列される複数の発熱抵抗部41が形成されている。当該発熱抵抗部41は、接続基板5上に搭載された駆動IC7により選択的に発熱するように駆動される。当該発熱抵抗部41は、コネクタ59を介して外部から送信される印字信号にしたがって、プラテンローラ91により発熱抵抗部41に押圧される感熱紙等の印刷媒体92に印字を行う。
<Thermal printer>
Further, as shown in FIG. 27, the thermal print head (for example, thermal print head 100) of the present embodiment includes a substrate 15 (the heat storage layer 33 and the like on the substrate 15 are not shown), a connection substrate 5, a heat dissipation member 8, It includes a drive IC 7 , a plurality of wires 81 , a resin portion 82 and a connector 59 . The substrate 15 and the connection substrate 5 are mounted adjacent to each other in the sub-scanning direction Y on the heat dissipation member 8 . A plurality of heating resistors 41 arranged in the main scanning direction X are formed on the substrate 15 . The heat generating resistor portion 41 is driven to selectively generate heat by the driving IC 7 mounted on the connection substrate 5 . The heating resistor section 41 prints on a print medium 92 such as thermal paper that is pressed against the heating resistor section 41 by the platen roller 91 according to a print signal transmitted from the outside through the connector 59 .

接続基板5は、例えば、プリント配線基板を用いることができる。接続基板5は、基材層と図示しない配線層とが積層された構造を有する。基材層は、例えば、ガラスエポキシ樹脂などを用いることができる。配線層は、例えば、銅、銀、パラジウム、イリジウム、白金、及び金等の金属などを用いることができる。 A printed wiring board, for example, can be used as the connection board 5 . The connection board 5 has a structure in which a base material layer and a wiring layer (not shown) are laminated. For example, a glass epoxy resin or the like can be used for the base material layer. Metals such as copper, silver, palladium, iridium, platinum, and gold can be used for the wiring layer, for example.

放熱部材8は、基板15からの熱を放散させる機能を有する。放熱部材8には、基板15及び接続基板5が取り付けられている。放熱部材8は、例えば、アルミニウムなどの金属を用いることができる。 The heat dissipation member 8 has a function of dissipating heat from the substrate 15 . A substrate 15 and a connection substrate 5 are attached to the heat dissipation member 8 . Metal such as aluminum can be used for the heat dissipation member 8, for example.

ワイヤ81は、例えば、金などの導体を用いることができる。ワイヤ81は複数あり、その一部はボンディングにより、駆動IC7と各個別電極とが導通している。また、他のワイヤ81のうちの一部はボンディングにより、接続基板5における配線層を介して、駆動IC7とコネクタ59とが導通している。 A conductor such as gold can be used for the wire 81, for example. There are a plurality of wires 81, some of which are bonded to electrically connect the driving IC 7 and each individual electrode. Some of the other wires 81 are bonded to connect the drive IC 7 and the connector 59 through the wiring layer of the connection board 5 .

樹脂部82は、例えば、黒色の樹脂を用いることができる。樹脂部82としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などを使用することができる。樹脂部82は、駆動IC7及び複数のワイヤ81等を覆っており、駆動IC7及び複数のワイヤ81を保護している。コネクタ59は、接続基板5に固定されている。コネクタ59には、サーマルプリントヘッドの外部からサーマルプリントヘッドへ電力を供給し、及び、駆動IC7を制御するための配線が接続される。 For example, black resin can be used for the resin portion 82 . As the resin portion 82, for example, epoxy resin, silicone resin, or the like can be used. The resin portion 82 covers the driving IC 7 and the plurality of wires 81 and protects the driving IC 7 and the plurality of wires 81 . The connector 59 is fixed to the connection board 5 . The connector 59 is connected with wiring for supplying electric power to the thermal print head from outside the thermal print head and for controlling the drive IC 7 .

本実施形態のサーマルプリンタは、上述のサーマルプリントヘッドを備えることができる。サーマルプリンタは、副走査方向Yに沿って搬送される印刷媒体に印刷を施す。通常、印刷媒体は、コネクタ59の側から発熱抵抗部41の側に向かって搬送される。印刷媒体としては、例えば、バーコードシートやレシートを作成するための感熱紙等が挙げられる。 The thermal printer of this embodiment can comprise the thermal print head described above. A thermal printer prints on a print medium conveyed along the sub-scanning direction Y. As shown in FIG. Normally, the print medium is conveyed from the connector 59 side toward the heating resistor section 41 side. Print media include, for example, thermal paper for creating barcode sheets and receipts.

サーマルプリンタは、例えば、サーマルプリントヘッド100と、プラテンローラ91と、主電源回路と、計測用回路と、制御部と、を備える。プラテンローラ91は、サーマルプリントヘッド100に正対している。 The thermal printer includes, for example, a thermal print head 100, a platen roller 91, a main power supply circuit, a measurement circuit, and a control section. A platen roller 91 faces the thermal print head 100 .

主電源回路は、サーマルプリントヘッド100における複数の発熱抵抗部41に電力を供給する。計測用回路は、複数の発熱抵抗部41の各々の抵抗値を計測する。計測用回路は、例えば、印刷媒体への印字を行わない時に、複数の発熱抵抗部41の各々の抵抗値を計測する。これにより、発熱抵抗部41の寿命や故障した発熱抵抗部41の有無が確認されうる。制御部は、主電源回路及び計測用回路の駆動状態を制御する。制御部は、複数の発熱抵抗部41の各々の通電状態を制御する。計測用回路は省略される場合がある。 The main power supply circuit supplies power to the plurality of heating resistors 41 in the thermal print head 100 . The measuring circuit measures the resistance value of each of the plurality of heating resistors 41 . The measurement circuit measures the resistance value of each of the plurality of heating resistors 41, for example, when printing on a print medium is not performed. As a result, the life of the heating resistor 41 and the presence or absence of a failed heating resistor 41 can be checked. The control unit controls driving states of the main power supply circuit and the measurement circuit. The controller controls the energized state of each of the plurality of heating resistors 41 . The measuring circuit may be omitted.

コネクタ59は、サーマルプリントヘッド100外の装置と通信するために用いられる。コネクタ59を介して、サーマルプリントヘッド100は、主電源回路及び計測用回路に電気的に接続している。コネクタ59を介して、サーマルプリントヘッド100は、制御部に電気的に接続している。 Connector 59 is used to communicate with devices outside thermal printhead 100 . Through connector 59, thermal print head 100 is electrically connected to the main power supply circuit and the measurement circuit. The thermal printhead 100 is electrically connected to the controller via the connector 59 .

駆動IC7は、コネクタ59を介して、制御部から信号を受ける。駆動IC7は制御部から受けた当該信号に基づき、複数の発熱抵抗部41の各々の通電状態を制御する。具体的には、駆動IC7は、複数の個別電極を選択的に通電させることにより、複数の発熱抵抗部41のいずれかを任意に発熱させる。 The drive IC 7 receives signals from the control section via the connector 59 . The driving IC 7 controls the energization state of each of the plurality of heating resistors 41 based on the signal received from the control section. Specifically, the drive IC 7 selectively energizes a plurality of individual electrodes to arbitrarily generate heat in any one of the plurality of heating resistor portions 41 .

また、本実施形態のサーマルプリントヘッドは、上述の構成に限られず、例えば、接続基板5を設けずに駆動IC7を直接基板15に搭載させる構成であってもよいし、フリップチップ実装によりワイヤ81を設けない構成であってもよいし、放熱部材8を設けない構成であってもよい。 Further, the thermal print head of the present embodiment is not limited to the configuration described above. , or a configuration in which the heat radiating member 8 is not provided.

次に、サーマルプリンタの使用方法について説明する。 Next, how to use the thermal printer will be described.

印刷媒体への印刷時には、コネクタ59に、主電源回路から、電位V1として電位v11が付与される。この場合、複数の発熱抵抗部41が選択的に通電し、発熱する。当該熱を印刷媒体に伝えることにより、印刷媒体への印刷がなされる。上述のとおり、コネクタ59に、主電源回路から、電位V1として電位v11が付与されている場合、複数の発熱抵抗部41の各々への通電経路が確保されている。 During printing on a print medium, a potential v11 is applied from the main power supply circuit to the connector 59 as the potential V1. In this case, the plurality of heating resistors 41 are selectively energized to generate heat. By transferring the heat to the print medium, printing is performed on the print medium. As described above, when the potential v11 is applied from the main power supply circuit to the connector 59 as the potential V1, the energization path to each of the plurality of heating resistors 41 is secured.

印刷媒体への印字を行わない時には、各発熱抵抗部41の抵抗値を計測する。当該計測時には、主電源回路からコネクタ59に電位は付与されない。各発熱抵抗部41の抵抗値の計測時には、コネクタ59に、計測用回路から、電位V1として電位v12が付与される。この場合、複数の発熱抵抗部41が順番に(例えば、主走査方向Xの端に位置する発熱抵抗部41から順番に)通電する。発熱抵抗部41に流れる電流の値および電位v12に基づき、計測用回路は、各発熱抵抗部41の抵抗値を計測する。上述のとおり、コネクタ59に、主電源回路から、電位V1として電位v11が付与されている場合、複数の発熱抵抗部41の各々への通電経路が実質的に遮断される。これにより、計測用回路によって、より正確に各発熱抵抗部41の抵抗値を計測でき、発熱抵抗部41の寿命や故障した発熱抵抗部41の有無が確認されうる。 When printing on the print medium is not performed, the resistance value of each heating resistor portion 41 is measured. During the measurement, no potential is applied to the connector 59 from the main power supply circuit. When measuring the resistance value of each heating resistor portion 41, a potential v12 is applied to the connector 59 from the measuring circuit as the potential V1. In this case, the plurality of heating resistors 41 are energized in order (for example, in order from the heating resistor 41 positioned at the end in the main scanning direction X). The measuring circuit measures the resistance value of each heating resistor 41 based on the value of the current flowing through the heating resistor 41 and the potential v12. As described above, when the potential v11 is applied from the main power supply circuit to the connector 59 as the potential V1, the energization path to each of the plurality of heating resistors 41 is substantially cut off. As a result, the resistance value of each heat generating resistor 41 can be measured more accurately by the measurement circuit, and the life of the heat generating resistor 41 and the presence or absence of a malfunctioning heat generating resistor 41 can be confirmed.

本実施形態によれば、製造コストを低減することができるサーマルプリンタを得ることができる。 According to this embodiment, it is possible to obtain a thermal printer capable of reducing manufacturing costs.

5 接続基板
7 駆動IC
8 放熱部材
15 基板
30 溝部
30A 側面
30B 底面
30C、31A、32A 曲面
31 個別電極
32 共通電極
33 蓄熱層
34 保護膜
35 パッド電極
36 レジスト
40 発熱抵抗体
41 発熱抵抗部
59 コネクタ
81 ワイヤ
82 樹脂部
91 プラテンローラ
92 印刷媒体
100、100A サーマルプリントヘッド
5 connection board 7 drive IC
8 Heat dissipation member 15 Substrate 30 Groove 30A Side surface 30B Bottom surface 30C, 31A, 32A Curved surface 31 Individual electrode 32 Common electrode 33 Heat storage layer 34 Protective film 35 Pad electrode 36 Resist 40 Heating resistor 41 Heating resistor 59 Connector 81 Wire 82 Resin portion 91 Platen roller 92 Print medium 100, 100A Thermal print head

Claims (18)

絶縁体上に蓄熱層を形成し、
前記蓄熱層に複数の溝部を形成し、
前記溝部のそれぞれに埋め込まれる電極を形成し、
前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続する発熱抵抗体を形成し、 前記溝部に埋め込まれている複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、
前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッドの製造方法。
forming a heat storage layer on the insulator,
forming a plurality of grooves in the heat storage layer,
forming an electrode embedded in each of the grooves;
A heating resistor electrically connected to the plurality of electrodes embedded in the groove is formed on the heat storage layer, and the plurality of electrodes embedded in the groove is connected to the plurality of individual electrodes and the individual electrodes. having a plurality of different common electrodes,
A method of manufacturing a thermal printhead, wherein the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged.
前記溝部は、エッチングにより形成される、請求項1に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 2. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, wherein said groove is formed by etching. 前記エッチングには、フッ化水素酸を用いる、請求項2に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 3. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 2, wherein the etching uses hydrofluoric acid. 前記個別電極及び前記共通電極は、主走査方向に沿って交互に配置されている、請求項1~3のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 4. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, wherein the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged along the main scanning direction. 前記複数の溝部において、前記溝部の側面と前記溝部の底面との間でなす面は、曲面を有する、請求項1~4のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 5. The method of manufacturing a thermal print head according to claim 1, wherein, in said plurality of grooves, surfaces formed between side surfaces of said grooves and bottom surfaces of said grooves have curved surfaces. 前記複数の電極において、上面が凹状の曲面を有する、請求項1~5のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 6. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, wherein the plurality of electrodes have concave curved upper surfaces. 前記溝部に埋め込まれている複数の電極は、エッチングにより形成される、請求項1~6のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 7. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, wherein the plurality of electrodes embedded in said grooves are formed by etching. さらに、前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続するパッド電極を形成する、請求項1~7のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 8. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, further comprising forming, on said heat storage layer, pad electrodes electrically connected to a plurality of electrodes embedded in said grooves. さらに、前記発熱抵抗体及び前記複数の電極を覆う保護膜を形成する、請求項1~8のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 9. The method of manufacturing a thermal printhead according to claim 1, further comprising forming a protective film covering said heating resistor and said plurality of electrodes. 絶縁体と、
前記絶縁体上にあり、かつ、複数の溝部を有する蓄熱層と、
前記溝部のそれぞれに埋め込まれている複数の電極と、
前記蓄熱層上にあり、かつ、前記複数の電極と電気的に接続している発熱抵抗体と、を備え、
前記複数の電極は、複数の個別電極及び前記個別電極と異なる複数の共通電極を有し、
前記個別電極及び前記共通電極は、交互に配置されている、サーマルプリントヘッド。
an insulator;
a heat storage layer on the insulator and having a plurality of grooves;
a plurality of electrodes embedded in each of the grooves;
a heating resistor on the heat storage layer and electrically connected to the plurality of electrodes;
The plurality of electrodes has a plurality of individual electrodes and a plurality of common electrodes different from the individual electrodes,
A thermal printhead, wherein the individual electrodes and the common electrodes are alternately arranged.
前記個別電極及び前記共通電極は、主走査方向に沿って交互に配置されている、請求項10に記載のサーマルプリントヘッド。 11. A thermal printhead according to claim 10, wherein said individual electrodes and said common electrodes are alternately arranged along the main scanning direction. 前記複数の溝部において、前記溝部の側面と前記溝部の底面との間でなす面は、曲面を有する、請求項10又は11に記載のサーマルプリントヘッド。 12. The thermal printhead according to claim 10, wherein, in the plurality of grooves, surfaces formed between side surfaces of the grooves and bottom surfaces of the grooves have curved surfaces. 前記複数の電極において、上面が凹状の曲面を有する、請求項10~12のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 The thermal printhead according to any one of claims 10 to 12, wherein the plurality of electrodes have concave curved upper surfaces. さらに、前記蓄熱層上に、前記溝部に埋め込まれている複数の電極と電気的に接続しているパッド電極を備える、請求項10~13のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 14. The thermal printhead according to any one of claims 10 to 13, further comprising a pad electrode electrically connected to a plurality of electrodes embedded in said groove on said heat storage layer. さらに、前記発熱抵抗体及び前記複数の電極を覆う保護膜を備える、請求項10~14のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 15. The thermal printhead according to claim 10, further comprising a protective film covering said heating resistor and said plurality of electrodes. 前記絶縁体は、基板である、請求項10~15のいずれか一項に記載のサーマルプリントヘッド。 A thermal printhead according to any one of claims 10 to 15, wherein said insulator is a substrate. 前記基板は、セラミックからなる、請求項16に記載のサーマルプリントヘッド。 17. The thermal printhead of claim 16, wherein said substrate is made of ceramic. 請求項10~17のいずれか1項に記載のサーマルプリントヘッドを備えるサーマルプリンタ。 A thermal printer comprising the thermal print head according to any one of claims 10-17.
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