JP5852387B2 - Thermal print head - Google Patents

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本発明は、サーマルプリントヘッドに関する。   The present invention relates to a thermal print head.

サーマルプリントヘッドは、発熱部に配列された複数の発熱体を発熱させ、その熱により感熱記録紙などの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。このサーマルプリントヘッドは、バーコードプリンタ、デジタル製版機、ビデオプリンター、イメージャー、シールプリンターなどの記録機器に広く利用されている。   A thermal print head is an output device that generates heat from a plurality of heating elements arranged in a heat generating portion and forms images such as characters and figures on a medium such as thermal recording paper by the heat. This thermal print head is widely used in recording devices such as barcode printers, digital plate-making machines, video printers, imagers, and seal printers.

一般的なサーマルプリントヘッドは、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、複数の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、回路基板には、発熱抵抗体を駆動する駆動回路の一部となる駆動ICなどの電気部品が搭載されている。発熱抵抗体に接続された電極と駆動ICとの間は、ワイヤーボンディングで結線されている。結線に持ちいれられたボンディングワイヤーは、樹脂で封止される。   A general thermal print 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. A plurality of heating resistors are linearly arranged at predetermined intervals in a heating region extending in a band shape on the surface opposite to the surface of the heating plate opposite to the heat sink. The circuit board is mounted with electrical components such as a drive IC that is a part of a drive circuit that drives the heating resistor. The electrode connected to the heating resistor and the drive IC are connected by wire bonding. The bonding wire brought into the connection is sealed with resin.

このようなサーマルプリントヘッドを用いたプリンタは、一般的に、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を備えている。このプラテンローラは、発熱抵抗体が配列された主走査方向を軸として、その側面が支持基板上の発熱領域に接するように配置され、その軸を中心に回転可能に設けられる。プラテンローラの回転によって、プラテンローラと発熱領域の間に挿入された媒体は、主走査方向に垂直な副走査方向に移動する。プラテンローラによって媒体を発熱領域に押し付けつつ、その媒体を副走査方向に移動させ、発熱抵抗の発熱パターンを媒体の移動とともに変化させることにより、所望の画像を媒体上に形成する。   A printer using such a thermal print head generally includes a platen roller formed in a cylindrical shape with a material having a predetermined elasticity. The platen roller is disposed so that its side surface is in contact with the heat generating area on the support substrate with the main scanning direction in which the heat generating resistors are arranged as an axis, and is provided rotatably about the axis. Due to the rotation of the platen roller, the medium inserted between the platen roller and the heat generating area moves in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. While pressing the medium against the heat generation area by the platen roller, the medium is moved in the sub-scanning direction, and the heat generation pattern of the heat generation resistance is changed with the movement of the medium, thereby forming a desired image on the medium.

サーマルプリントヘッドでは、発熱体板と回路基板とが放熱板上で合体される。発熱体板と放熱板との合体には、接着剤および両面テープのいずれかを用いることが多い。接着剤を用いて発熱体板と放熱板とを合体させる場合、固定の際の硬化に伴ってひずみが生じ、発熱領域の直線性が損なわれることがある。このため、特に150mm以上の印画幅のサーマルプリントヘッドの場合には適用が難しい。両面テープを用いる場合には、サーマルプリントヘッドの熱履歴に影響を与える発熱領域の裏側からの放熱性が悪く、蓄熱が大きい傾向にある。   In the thermal print head, the heating plate and the circuit board are combined on the heat sink. In order to combine the heat generating plate and the heat radiating plate, either an adhesive or a double-sided tape is often used. When the heat generating plate and the heat radiating plate are combined using an adhesive, distortion may occur with hardening during fixation, and the linearity of the heat generating region may be impaired. Therefore, it is difficult to apply to a thermal print head having a print width of 150 mm or more. When a double-sided tape is used, the heat dissipation from the back side of the heat-generating region that affects the thermal history of the thermal print head is poor, and heat storage tends to be large.

そこで、発熱体板の回路基板に近い側の裏面を両面テープで固定し、発熱領域の裏面をシリコーン樹脂などの樹脂材を用いて固定するハイブリッド構造もある。このハイブリッド構造において、発熱体板は放熱板から両面テープの厚さだけ離れて支持され、樹脂材は両面テープの厚さを埋めて、発熱体板と放熱板との密着性を高める。   Therefore, there is also a hybrid structure in which the back surface of the heating plate close to the circuit board is fixed with double-sided tape, and the back surface of the heat generating area is fixed using a resin material such as silicone resin. In this hybrid structure, the heat generating plate is supported away from the heat radiating plate by the thickness of the double-sided tape, and the resin material fills the thickness of the double-sided tape to enhance the adhesion between the heat generating plate and the heat radiating plate.

特開2004−351800号公報JP 2004-351800 A

サーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタでは、発熱体板に形成された発熱領域の発熱抵抗体を発熱させ、プラテンローラでサーマルプリントヘッドに押し付けられた媒体に印画する。したがって、プラテンローラからの圧力によって、放熱板に合体された発熱体板が放熱板から剥がれないことが重要である。しかし、発熱体板をシリコーン樹脂などの樹脂および両面テープで合体したハイブリッド構造では、合体強度が十分でない場合には、発熱体板が放熱板から剥がれて、樹脂接着層に隙間が生じ、印画品位に大きな影響を与える。   In a thermal printer using a thermal print head, a heating resistor in a heating area formed on a heating plate is heated and printed on a medium pressed against the thermal print head by a platen roller. Therefore, it is important that the heat generating plate combined with the heat radiating plate is not peeled off from the heat radiating plate due to the pressure from the platen roller. However, in the hybrid structure in which the heat generating plate is combined with a resin such as silicone resin and double-sided tape, if the combined strength is not sufficient, the heat generating plate is peeled off from the heat radiating plate, resulting in a gap in the resin adhesive layer, and printing quality. It has a big influence on.

そこで、本発明は、放熱板と発熱体板とを両面テープおよび樹脂材料で接合するサーマルプリントヘッドにおいて、接合強度を高めることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to increase the bonding strength in a thermal print head in which a heat radiating plate and a heating element plate are bonded with a double-sided tape and a resin material.

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、長方形の載置面にその長手方向に延びた樹脂充填溝およびその樹脂充填溝に平行に延びる分離溝が形成された放熱板と、前記載置面に対向する面の反対側の面に前記長手方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体が設けられ、前記発熱抵抗体の裏側が前記樹脂充填溝に対向するように配置された発熱体板であって、前記樹脂充填溝の側壁には複数の側壁溝が形成されている放熱板と、前記分離溝の前記樹脂充填溝に対して反対側で前記載置面と前記発熱体板とを接着する両面テープと、前記放熱板と前記発熱体板との間の前記樹脂充填溝を含む領域に充填された樹脂と、を具備することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a thermal printhead in which a heat sink having a rectangular mounting surface formed with a resin-filled groove extending in the longitudinal direction and a separation groove extending in parallel with the resin-filled groove; The heating resistor arranged at intervals in the longitudinal direction is provided on the surface opposite to the surface facing the mounting surface, and the rear side of the heating resistor is disposed so as to face the resin filling groove. A heat- radiating plate formed on the side wall of the resin-filled groove with a plurality of side-wall grooves, and the mounting surface on the opposite side of the separation groove with respect to the resin-filled groove A double-sided tape for bonding the heat generating plate, and a resin filled in a region including the resin filling groove between the heat radiating plate and the heat generating plate.

本発明によれば、放熱板と発熱体板とを両面テープおよび樹脂材料で接合するサーマルプリントヘッドにおいて、接合強度を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the thermal print head which joins a heat sink and a heat generating body board with a double-sided tape and a resin material, joining strength can be raised.

本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における断面図である。It is sectional drawing in one Embodiment of the thermal print head which concerns on this invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態における一部切欠き平面図である。1 is a partially cutaway plan view of an embodiment of a thermal print head according to the present invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態を用いたサーマルプリンタの断面図である。1 is a cross-sectional view of a thermal printer using an embodiment of a thermal print head according to the present invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の健全性の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of the soundness of one Embodiment of the thermal print head which concerns on this invention. 本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の放熱特性の試験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the test result of the thermal radiation characteristic of one Embodiment of the thermal print head which concerns on this invention.

本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれらに限定されない。   An embodiment of a thermal print head according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that this embodiment is merely an example, and the present invention is not limited thereto.

図1は、本発明に係るサーマルプリントヘッドの一実施の形態の断面図である。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上面図である。   FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a thermal print head according to the present invention. FIG. 2 is a partially cut-out top view of the thermal print head according to the present embodiment.

本実施の形態のサーマルプリントヘッド10は放熱板20と発熱体板30と回路基板41とを有している。発熱体板30は、絶縁基板31と、その絶縁基板の表面に形成された発熱抵抗体32とを有している。絶縁基板31は、セラミック板38などの表面に硝子で保温層39が形成されたものである。   The thermal print head 10 according to the present embodiment includes a heat radiating plate 20, a heat generating plate 30, and a circuit board 41. The heating element plate 30 includes an insulating substrate 31 and a heating resistor 32 formed on the surface of the insulating substrate. The insulating substrate 31 has a heat insulating layer 39 formed of glass on the surface of a ceramic plate 38 or the like.

発熱抵抗体32は、絶縁基板31の表面に間隔をおいて、絶縁基板31の長手方向(主走査方向)に配列され、ほぼ直線状に延びる帯状の発熱領域を形成している。それぞれの発熱抵抗体32は、主走査方向に垂直な副走査方向に延びている。主走査方向に延びる突条を保温層39に設け、その突条部に発熱抵抗体32を配列してもよい。   The heating resistors 32 are arranged in the longitudinal direction (main scanning direction) of the insulating substrate 31 with an interval on the surface of the insulating substrate 31, and form a belt-like heat generating region extending substantially linearly. Each heating resistor 32 extends in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. A protrusion extending in the main scanning direction may be provided on the heat retaining layer 39, and the heating resistor 32 may be arranged on the protrusion.

それぞれの発熱抵抗体32には、ボンディングパッド33まで延びる電極34が接続されている。発熱抵抗体32のボンディングパッド33と接続されている側と反対側の端部は、折り返し電極35に接続されている。発熱抵抗体32および電極34,35は、絶縁基板31の表面に積層して設けられる。電極34,35は、たとえばアルミニウムで形成される。電極34,35で覆われない発熱抵抗体32の長さは、たとえば100μmである。   An electrode 34 extending to the bonding pad 33 is connected to each heating resistor 32. The end of the heating resistor 32 opposite to the side connected to the bonding pad 33 is connected to the folded electrode 35. The heating resistor 32 and the electrodes 34 and 35 are provided by being laminated on the surface of the insulating substrate 31. The electrodes 34 and 35 are made of, for example, aluminum. The length of the heating resistor 32 not covered with the electrodes 34 and 35 is, for example, 100 μm.

発熱体板30の表面の一部は、保護層36で覆われている。発熱体板30のボンディングパッド33が形成されている領域は、保護層36で覆われず、露出している。   A part of the surface of the heating plate 30 is covered with a protective layer 36. The region where the bonding pad 33 of the heating plate 30 is formed is not covered with the protective layer 36 and is exposed.

回路基板41は、たとえばガラスエポキシ樹脂などを絶縁体基材として用いたリジッドなプリント基板である。回路基板41の表面には配線パターンが形成され、その配線パターンは外部との接続部分を除き絶縁被膜で覆われている。回路基板41上には、駆動素子42が搭載されている。駆動素子42とは、半導体集積回路(IC)であって、所定のタイミングで所定の電流を流してそれぞれの発熱抵抗体32に発熱させる。   The circuit board 41 is a rigid printed board using, for example, a glass epoxy resin as an insulator base material. A wiring pattern is formed on the surface of the circuit board 41, and the wiring pattern is covered with an insulating film except for a connection portion with the outside. A drive element 42 is mounted on the circuit board 41. The driving element 42 is a semiconductor integrated circuit (IC), and causes each heating resistor 32 to generate heat by flowing a predetermined current at a predetermined timing.

放熱基板20は、たとえばアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料で形成された板である。発熱体板30および回路基板41は、放熱板20の同じ側の表面に載置されている。発熱体板30と回路基板41とは、発熱体板30のボンディングパッド33近傍の長辺と回路基板41の駆動素子42が配置されている側の長辺とが近接して対向するように配置されている。   The heat dissipation substrate 20 is a plate formed of a material having a high thermal conductivity such as aluminum. The heat generating plate 30 and the circuit board 41 are placed on the same surface of the heat radiating plate 20. The heating element plate 30 and the circuit board 41 are arranged so that the long side of the heating element plate 30 near the bonding pad 33 and the long side of the circuit board 41 on the side where the driving element 42 is arranged are closely opposed to each other. Has been.

回路基板41に搭載された駆動素子42と発熱体板30のボンディングパッド33との間には、たとえば金などの金属で形成されたボンディングワイヤー51が架け渡され、電気的に接続されている。駆動素子42と回路基板41上の端子との間にも、ボンディングワイヤーが架け渡される。   A bonding wire 51 formed of a metal such as gold, for example, is bridged between the driving element 42 mounted on the circuit board 41 and the bonding pad 33 of the heating plate 30 and is electrically connected. A bonding wire is also bridged between the drive element 42 and the terminal on the circuit board 41.

ボンディングワイヤー51は、封止樹脂52で封止されている。封止樹脂52は、発熱体板30の保護層36で覆われずに露出した領域、ボンディングワイヤー51および駆動素子42を覆っている。封止樹脂52は、熱硬化性のエポキシ系樹脂である。この封止は、エポキシ系樹脂を塗布し、100℃程度で数時間加熱して硬化させることにより行う。   The bonding wire 51 is sealed with a sealing resin 52. The sealing resin 52 covers the region exposed without being covered with the protective layer 36 of the heating plate 30, the bonding wire 51, and the driving element 42. The sealing resin 52 is a thermosetting epoxy resin. This sealing is performed by applying an epoxy resin and curing it by heating at about 100 ° C. for several hours.

発熱体板30および回路基板41は、放熱板20の表面と両面テープ23で接着されている。この両面テープ23は、発熱体板30の発熱抵抗体32の裏側の部分には存在していない。両面テープ23の厚さ、すなわち、発熱体板30および回路基板41と放熱基板の表面との距離は、たとえば150μmである。   The heat generating plate 30 and the circuit board 41 are bonded to the surface of the heat radiating plate 20 with a double-sided tape 23. The double-sided tape 23 is not present on the back side of the heating resistor 32 of the heating plate 30. The thickness of the double-sided tape 23, that is, the distance between the heating element plate 30 and the circuit board 41 and the surface of the heat dissipation board is, for example, 150 μm.

放熱板20の表面には、発熱抵抗体32の配列方向すなわち主走査方向に直線状に延びる樹脂充填溝21が形成されている。この樹脂充填溝21には、シリコーン樹脂22が充填されている。樹脂充填溝21に埋め込まれたシリコーン樹脂22は、発熱体板30の発熱抵抗体32の裏側近傍と接着している。樹脂充填溝21に埋め込まれる樹脂は、熱膨張係数が異なるセラミック板38と金属製の放熱板20とを接合するものであるから、ある程度弾性を持つシリコーン樹脂が好ましい。   A resin-filled groove 21 extending linearly in the arrangement direction of the heating resistors 32, that is, in the main scanning direction is formed on the surface of the heat radiating plate 20. The resin filling groove 21 is filled with a silicone resin 22. The silicone resin 22 embedded in the resin filling groove 21 is bonded to the vicinity of the back side of the heating resistor 32 of the heating plate 30. Since the resin embedded in the resin filling groove 21 joins the ceramic plate 38 and the metal heat sink 20 having different thermal expansion coefficients, a silicone resin having some elasticity is preferable.

この樹脂充填溝21は、発熱体板30からの熱がシリコーン樹脂22に効率的に伝達されるように、発熱抵抗体32の下方に形成されている。樹脂充填溝21は、底部と、この底部と放熱基板20の最上面との間の側壁とを持つ。樹脂充填溝21の対向する側壁には、それぞれ複数の側壁溝61が形成されている。これらの側壁溝61は、たとえば断面がV字状であり、樹脂充填溝21と平行に、すなわち、発熱抵抗体32の配列方向に延びている。   The resin filling groove 21 is formed below the heating resistor 32 so that heat from the heating plate 30 is efficiently transmitted to the silicone resin 22. The resin filling groove 21 has a bottom portion and a side wall between the bottom portion and the uppermost surface of the heat dissipation substrate 20. A plurality of side wall grooves 61 are formed on opposite side walls of the resin filling groove 21. These side wall grooves 61 have, for example, a V-shaped cross section, and extend in parallel with the resin filling grooves 21, that is, in the arrangement direction of the heating resistors 32.

樹脂充填溝21の幅はたとえば1.5mm〜4mmであり、深さはたとえば1mm〜3mmである。側壁溝61の幅はたとえば100μm〜500μmであり、深さはたとえば100μm〜500μmである。   The width of the resin filling groove 21 is, for example, 1.5 mm to 4 mm, and the depth is, for example, 1 mm to 3 mm. Side wall groove 61 has a width of, for example, 100 μm to 500 μm, and a depth of, for example, 100 μm to 500 μm.

樹脂充填溝21と両面テープ23の発熱体板30側の長辺との間には、分離溝24が形成されている。この分離溝24を形成しておくことにより、両面テープ23が配置される領域までシリコーン樹脂22が流れ出す可能性を小さくすることができる。   A separation groove 24 is formed between the resin filling groove 21 and the long side of the double-sided tape 23 on the heating element plate 30 side. By forming the separation groove 24, the possibility of the silicone resin 22 flowing out to the region where the double-sided tape 23 is disposed can be reduced.

このサーマルプリントヘッド10を製造する場合には、まず、放熱板20、発熱体板30および回路基板41を製造する。その後、放熱板20の樹脂充填溝21にシリコーン樹脂22を充填する。また、両面テープ23を放熱板20に貼り付ける。その後、発熱体板30および回路基板41を放熱基板20上に載置する。   When manufacturing the thermal print head 10, first, the heat radiating plate 20, the heating plate 30 and the circuit board 41 are manufactured. Thereafter, the resin filling groove 21 of the heat sink 20 is filled with the silicone resin 22. A double-sided tape 23 is attached to the heat sink 20. Thereafter, the heating plate 30 and the circuit board 41 are placed on the heat dissipation board 20.

このようにして、発熱体板30が放熱基板20上に載置された後、たとえば120℃で3時間の熱処理を施して、シリコーン樹脂22を硬化させる。その後、駆動素子42を回路基板41に搭載し、ワイヤーボンディングで結線し、ボンディングワイヤー51などを封止樹脂52で封止する。   In this way, after the heating element plate 30 is placed on the heat dissipation substrate 20, the silicone resin 22 is cured by performing a heat treatment at 120 ° C. for 3 hours, for example. Thereafter, the drive element 42 is mounted on the circuit board 41 and connected by wire bonding, and the bonding wire 51 and the like are sealed with a sealing resin 52.

なお、本実施の形態では、放熱板20の発熱体板30および回路基板41を載置する載置面は、段差のない平面としているが、段差を形成して回路基板41を発熱体板30よりも低い位置で放熱板20に固定してもよい。この場合、両面テープ23は、発熱体板30と放熱板20との固定用、および、回路基板41と放熱板20との固定用の2種類を用いる。このように回路基板41を発熱体板30よりも低い位置で放熱板20に固定することにより、発熱体板30から封止樹脂52の最上部までの高さを低くすることができる。その結果、封止樹脂52が感熱記録媒体の搬送を阻害する可能性を低減できる。   In the present embodiment, the mounting surface on which the heat generating plate 30 and the circuit board 41 of the heat radiating plate 20 are placed is a flat surface having no step, but the step is formed to make the circuit board 41 the heat generating plate 30. You may fix to the heat sink 20 in a lower position. In this case, the double-sided tape 23 uses two types for fixing the heat generating plate 30 and the heat sink 20 and fixing the circuit board 41 and the heat sink 20. Thus, by fixing the circuit board 41 to the heat radiating plate 20 at a position lower than the heat generating plate 30, the height from the heat generating plate 30 to the uppermost portion of the sealing resin 52 can be reduced. As a result, the possibility that the sealing resin 52 hinders the conveyance of the thermal recording medium can be reduced.

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. 3 is a cross-sectional view of a thermal printer using the thermal print head of the present embodiment.

このサーマルプリンタは、サーマルプリントヘッド10と、プラテンローラ60を有している。プラテンローラ60は、発熱抵抗体32が並んだ線に平行な軸を持つ所定の弾性を持つ材料で形成された円柱である。プラテンローラ60の側面は、発熱体板30の発熱抵抗体32が並んだ部分に押しつけられている。プラテンローラ60と発熱体板30との間には、感熱記録媒体62が挟まれる。   This thermal printer has a thermal print head 10 and a platen roller 60. The platen roller 60 is a cylinder formed of a material having a predetermined elasticity having an axis parallel to a line in which the heating resistors 32 are arranged. A side surface of the platen roller 60 is pressed against a portion of the heating plate 30 where the heating resistors 32 are arranged. A thermal recording medium 62 is sandwiched between the platen roller 60 and the heating plate 30.

駆動素子42によって発熱抵抗体32が所定のパターンで発熱されることによって、その所定のパターンに応じて感熱記録媒体62が発色する。また、感熱記録媒体62が所定のパターンに対応して発色した後、プラテンローラ60によって、副走査方向に送りだされる。この操作を順次行うことにより、感熱記録媒体上に所定の画像が形成される。   When the heating resistor 32 is heated in a predetermined pattern by the driving element 42, the thermal recording medium 62 is colored according to the predetermined pattern. Further, after the thermal recording medium 62 has developed a color corresponding to a predetermined pattern, it is sent out in the sub-scanning direction by the platen roller 60. By sequentially performing these operations, a predetermined image is formed on the thermal recording medium.

本実施の形態のサーマルプリントヘッド10において、発熱体板30は樹脂充填溝21に充填されたシリコーン樹脂22などで放熱板20と接着されている。このような樹脂充填溝21がない場合には、放熱板20と発熱体板30との間のシリコーン樹脂の厚さや幅などの断面形状が、塗布量の変動などによって大きく変化する可能性がある。   In the thermal print head 10 of the present embodiment, the heating element plate 30 is bonded to the heat dissipation plate 20 with a silicone resin 22 filled in the resin filling groove 21. In the absence of such a resin-filled groove 21, the cross-sectional shape such as the thickness and width of the silicone resin between the heat radiating plate 20 and the heat generating plate 30 may vary greatly due to fluctuations in the amount of application. .

しかし、本実施の形態において、発熱抵抗体32が配列された部分の裏側のシリコーン樹脂22の厚さおよび幅は、樹脂充填溝21の厚さおよび幅で実質的に決まる。したがって、樹脂充填溝21に沿って安定した厚さの樹脂層が形成されるため、発熱体板30からの放熱性を主走査方向に均一化させることができ、また、製造された製品ごとのばらつきを小さくすることもできる。   However, in the present embodiment, the thickness and width of the silicone resin 22 on the back side of the portion where the heating resistors 32 are arranged are substantially determined by the thickness and width of the resin filling groove 21. Therefore, since a resin layer having a stable thickness is formed along the resin filling groove 21, heat dissipation from the heating element plate 30 can be made uniform in the main scanning direction, and each manufactured product can be made uniform. Variations can also be reduced.

また、サーマルプリントヘッド10では、プラテンローラからの圧力によって、放熱板に合体された発熱体板30が放熱板20から剥がれないことが重要である。しかし、発熱体板をシリコーン樹脂などの樹脂および両面テープで合体したハイブリッド構造では、合体強度が十分でないと、発熱体板30が放熱板20から剥がれてしまう。この場合、樹脂接着層に隙間が生じ、印画品位が悪化する。   In the thermal print head 10, it is important that the heat generating plate 30 combined with the heat radiating plate is not peeled off from the heat radiating plate 20 due to the pressure from the platen roller. However, in a hybrid structure in which the heat generating plate is combined with a resin such as silicone resin and a double-sided tape, the heat generating plate 30 is peeled off from the heat radiating plate 20 if the combined strength is not sufficient. In this case, a gap occurs in the resin adhesive layer, and the print quality deteriorates.

しかし、本実施の形態では、発熱体板30と放熱板20との接合に用いられるシリコーン樹脂22を樹脂充填溝21に充填している。樹脂充填溝21の存在およびその側面に形成された側壁溝61の存在によって、シリコーン樹脂22と放熱板20との接触面積が大きくなる。このため、シリコーン樹脂22による接着強度が増大する。   However, in this embodiment, the resin filling groove 21 is filled with the silicone resin 22 used for joining the heat generating plate 30 and the heat radiating plate 20. The contact area between the silicone resin 22 and the heat sink 20 is increased by the presence of the resin filling groove 21 and the side wall groove 61 formed on the side surface thereof. For this reason, the adhesive strength by the silicone resin 22 increases.

樹脂充填溝21が単に最上面から垂直に下降する平面状の側壁を持つ場合、つまり樹脂充填溝21の幅が深さ方向で変化しない場合には、そこに充填された変形しなくてもシリコーン樹脂22は溝の深さ方向に移動できる。このため、この場合にはシリコーン樹脂22は樹脂充填溝21から抜けやすくなる。   If the resin-filled groove 21 has a planar side wall that simply descends vertically from the top surface, that is, if the width of the resin-filled groove 21 does not change in the depth direction, the silicone filled without deformation is filled in the silicone. The resin 22 can move in the depth direction of the groove. For this reason, in this case, the silicone resin 22 is easily removed from the resin filling groove 21.

一方、本実施の形態では、樹脂充填溝21の側壁に側壁溝61が形成されている。また、樹脂充填溝21の幅は深さ方向に一定ではなく、幅が狭い部分と広い部分が深さ方向で交互に形成されている。このため、シリコーン樹脂22は、変形しないと樹脂充填溝21の内部を移動できない。その結果、発熱体板30が放熱板20から剥がれにくくなる。   On the other hand, in the present embodiment, a side wall groove 61 is formed on the side wall of the resin filling groove 21. In addition, the width of the resin filling groove 21 is not constant in the depth direction, and narrow and wide portions are alternately formed in the depth direction. For this reason, the silicone resin 22 cannot move inside the resin filling groove 21 unless it is deformed. As a result, the heat generating plate 30 is not easily peeled off from the heat sink 20.

また、接触面積の増大によって、放熱特性も向上する。これらにより、高い印画品位を維持できる。   In addition, heat dissipation characteristics are improved by increasing the contact area. As a result, high print quality can be maintained.

また、本実施の形態では、樹脂充填溝21の側面に形成された側壁溝61は、樹脂充填溝21と同じ方向に延びている。つまり、放熱板20の断面形状は、主走査方向のいずれの位置でも同じである。よって、本実施の形態の放熱板20は、成型しやすい。   Further, in the present embodiment, the side wall groove 61 formed on the side surface of the resin filling groove 21 extends in the same direction as the resin filling groove 21. That is, the cross-sectional shape of the heat sink 20 is the same at any position in the main scanning direction. Therefore, the heat sink 20 of the present embodiment is easy to mold.

図4は、本実施の形態におけるサーマルプリントヘッドの動作後の健全性の試験結果を示す表である。この試験は、樹脂充填溝21の幅および深さをそれぞれ変えたサーマルプリントヘッドを用いて、所定の回数印画を行った後の放熱板20と発熱体板30との剥離の有無をまとめたものである。   FIG. 4 is a table showing the soundness test results after the operation of the thermal print head in the present embodiment. This test summarizes the presence or absence of peeling between the heat sink 20 and the heat generating plate 30 after printing a predetermined number of times using thermal print heads with different widths and depths of the resin-filled grooves 21. It is.

この表から、樹脂充填溝21の幅が1mmの場合には深さが1mmから4mmの範囲で変化しても剥離が生じているのに対して、樹脂充填溝21の幅が1.5mmから4mmの範囲では深さが1mmから4mmの間であれば剥離が生じないことがわかる。したがって、発熱体板30を放熱板20に適切に固定するためには樹脂充填溝21が所定の幅以上あることが好ましいことがわかる。この所定の幅は、接着剤としてシリコーン樹脂22を用いた場合には、1.5mm以上である。   From this table, when the width of the resin-filled groove 21 is 1 mm, peeling occurs even when the depth changes in the range of 1 mm to 4 mm, whereas the width of the resin-filled groove 21 is from 1.5 mm. It can be seen that in the range of 4 mm, no peeling occurs if the depth is between 1 mm and 4 mm. Therefore, it can be seen that the resin filling groove 21 is preferably a predetermined width or more in order to appropriately fix the heating element plate 30 to the heat radiating plate 20. This predetermined width is 1.5 mm or more when the silicone resin 22 is used as an adhesive.

図5は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの動作時の放熱特性の試験結果を示す表である。この試験は、樹脂充填溝21の幅および深さをそれぞれ変えたサーマルプリントヘッドを用いて、所定の時間継続的に印画を行ったときの尾引きの有無をまとめたものである。尾引きとは、一定期間、一面に黒を印画した後、印画しない状態すなわち白としたときに、白となるべき部分に黒い部分が生じる事象である。   FIG. 5 is a table showing the test results of the heat radiation characteristics during the operation of the thermal print head of the present embodiment. This test is a summary of the presence or absence of tailing when continuous printing is performed for a predetermined time using thermal print heads in which the width and depth of the resin-filled grooves 21 are changed. The tailing is an event in which a black portion is generated in a portion that should be white when black is printed on a surface for a certain period and then is not printed, that is, white.

この表から、樹脂充填溝21の深さが3.5mm以上の場合には深さが1mmから4mmの範囲で変化しても尾引きが生じているのに対して、樹脂充填溝21の深さが1mmから3mmの範囲では深さが1mmから4mmの間であれば尾引きが生じないことがわかる。したがって、十分な放熱特性を得るためには樹脂充填溝21が所定の深さ以下あることが好ましいことがわかる。この所定の深さは、接着剤としてシリコーン樹脂22を用いた場合には、3mm以下である。   From this table, when the depth of the resin filling groove 21 is 3.5 mm or more, tailing occurs even when the depth changes in the range of 1 mm to 4 mm, whereas the depth of the resin filling groove 21 is It can be seen that tailing does not occur when the depth is between 1 mm and 3 mm when the depth is between 1 mm and 4 mm. Therefore, it can be seen that the resin-filled groove 21 is preferably a predetermined depth or less in order to obtain sufficient heat dissipation characteristics. This predetermined depth is 3 mm or less when the silicone resin 22 is used as an adhesive.

このように、接着剤としてシリコーン樹脂22を用いた場合には、樹脂充填溝の幅は1.5mm以上4mm以下、深さは1mm以上3mm以下が好ましい。   Thus, when the silicone resin 22 is used as the adhesive, the width of the resin filling groove is preferably 1.5 mm or more and 4 mm or less, and the depth is preferably 1 mm or more and 3 mm or less.

10…サーマルプリントヘッド、20…放熱板、21…樹脂充填溝、22…シリコーン樹脂、23…両面テープ、24…分離溝、30…発熱体板、31…絶縁基板、32…発熱抵抗体、33…ボンディングパッド、34…電極、35…折り返し電極、36…保護層、38…セラミック板、39…保温層、41…回路基板、42…駆動素子、51…ボンディングワイヤー、52…封止樹脂、60…プラテンローラ、61…側壁溝、62…感熱記録媒体

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thermal print head, 20 ... Heat sink, 21 ... Resin filling groove, 22 ... Silicone resin, 23 ... Double-sided tape, 24 ... Separation groove, 30 ... Heat generating board, 31 ... Insulating substrate, 32 ... Heat generating resistor, 33 DESCRIPTION OF SYMBOLS Bonding pad 34 ... Electrode 35 ... Folded electrode 36 ... Protection layer 38 ... Ceramic board 39 ... Heat insulation layer 41 ... Circuit board 42 ... Drive element 51 ... Bonding wire 52 ... Sealing resin 60 ... Platen roller, 61 ... Side wall groove, 62 ... Thermal recording medium

Claims (4)

長方形の載置面にその長手方向に延びた樹脂充填溝およびその樹脂充填溝に平行に延びる分離溝が形成された放熱板であって、前記樹脂充填溝の側壁には複数の側壁溝が形成されている放熱板と、
前記載置面に対向する面の反対側の面に前記長手方向に間隔を置いて配列された発熱抵抗体が設けられ、前記発熱抵抗体の裏側が前記樹脂充填溝に対向するように配置された発熱体板と、
前記分離溝の前記樹脂充填溝に対して反対側で前記載置面と前記発熱体板とを接着する両面テープと、
前記放熱板と前記発熱体板との間の前記樹脂充填溝を含む領域に充填された樹脂と、
を具備することを特徴とするサーマルプリントヘッド。
A heat radiating plate in which a resin loading groove extending in the longitudinal direction and a separation groove extending in parallel with the resin filling groove are formed on a rectangular mounting surface, and a plurality of side wall grooves are formed on the side wall of the resin filling groove A heat sink ,
A heating resistor arranged at intervals in the longitudinal direction is provided on the surface opposite to the surface facing the mounting surface, and the back side of the heating resistor is disposed so as to face the resin filling groove. Heating plate,
A double-sided tape that bonds the mounting surface and the heating element plate on the opposite side of the separation groove with respect to the resin filling groove;
A resin filled in a region including the resin filling groove between the heat dissipation plate and the heating element plate;
A thermal print head comprising:
前記側壁溝は前記樹脂充填溝に平行に延びていることを特徴とする請求項1に記載のサーマルプリントヘッド。The thermal print head according to claim 1, wherein the side wall groove extends parallel to the resin filling groove. 前記樹脂充填溝の幅は1.5mm以上4mm以下であり、深さは1mm以上3mm以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のサーマルプリントヘッド。3. The thermal print head according to claim 1, wherein the resin-filled groove has a width of 1.5 mm to 4 mm and a depth of 1 mm to 3 mm. 前記樹脂はシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のサーマルプリントヘッド。The thermal print head according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a silicone resin.
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JP4467273B2 (en) * 2003-09-25 2010-05-26 京セラ株式会社 Thermal head, manufacturing method thereof, and thermal printer
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