JP6010413B2 - Thermal print head and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、サーマルプリントヘッドおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a thermal print head and a manufacturing method thereof.

サーマルプリントヘッドは、バーコードラベルプリンタ、POSプリンタ、軽量ラベルプリンタ、ハンディーターミナルなどのモバイルプリンタに用いられている。サーマルプリントヘッドは、支持基体上に配列された発熱抵抗体を発熱させることによって、感熱紙や、製版フィルム印画紙、メディアなどに記録を行うものである。   Thermal print heads are used in mobile printers such as barcode label printers, POS printers, lightweight label printers, and handy terminals. The thermal print head performs recording on thermal paper, plate-making film photographic paper, media, and the like by causing the heating resistors arranged on the support base to generate heat.

サーマルプリントヘッドの支持基体は、たとえばアルミナなどのセラミック基板上に、保温層としてグレーズ層を形成したものである。グレーズ層は、発熱抵抗体の近傍のみに部分的に形成されたり、セラミック基板の全面に形成されたりする。さらにグレーズ層の一部に突条部を設ける場合もある。この支持基体の表面に抵抗体層および電極層をスパッタ法などの薄膜形成法によって積層形成し、パターニングプロセスを通すことによって、対となる発熱抵抗体と個別電極とが一線上に形成される。さらに、抵抗体層および電極層の必要部位に保護被膜層をスパッタ法などの薄膜形成法で形成することによって、サーマルプリントヘッドのヘッド基板が形成される。   The support substrate of the thermal print head is obtained by forming a glaze layer as a heat retaining layer on a ceramic substrate such as alumina. The glaze layer is partially formed only in the vicinity of the heating resistor or formed on the entire surface of the ceramic substrate. Furthermore, a ridge part may be provided in a part of glaze layer. A resistor layer and an electrode layer are laminated on the surface of the support substrate by a thin film forming method such as sputtering, and a patterning process is performed to form a pair of heating resistors and individual electrodes on one line. Further, the head substrate of the thermal print head is formed by forming a protective coating layer on a necessary portion of the resistor layer and the electrode layer by a thin film forming method such as sputtering.

このヘッド基板と別途製造された回路基板とが放熱板で合体される。ヘッド基板の放熱板への接着には、接着剤による固定、両面テープによる固定などの方法が一般的に用いられる。ヘッド基板、回路基板および放熱板の合体の後、電極に駆動IC(Integrated Circuit)を介して回路基板とボンディングワイヤで接続される。このボンディングワイヤを樹脂封止するなどして、サーマルプリントヘッドが完成する。   The head substrate and a separately manufactured circuit board are combined with a heat sink. For bonding the head substrate to the heat sink, a method such as fixing with an adhesive or double-sided tape is generally used. After the combination of the head substrate, the circuit substrate and the heat sink, the electrode is connected to the circuit substrate via a driving IC (Integrated Circuit) with a bonding wire. A thermal print head is completed by resin-sealing the bonding wires.

特開2003−165241号公報JP 2003-165241 A

支持基板上に抵抗体層、電極層および保護被膜層を積層する場合、発熱部における電極層が存在しない領域では保護被膜層に電極層の厚みに相当する段差が生じる。この段差があると、サーマルプリントヘッドが被印刷媒体と接触する部分においてエアギャップが生じる場合がある。このようなエアギャップが生じると、熱が被印刷媒体に効率的に伝達されず、印刷品位が悪化し、また、エネルギー効率が低下する。   When the resistor layer, the electrode layer, and the protective coating layer are laminated on the support substrate, a step corresponding to the thickness of the electrode layer is generated in the protective coating layer in a region where the electrode layer does not exist in the heat generating portion. If this step is present, an air gap may occur at a portion where the thermal print head contacts the printing medium. When such an air gap occurs, heat is not efficiently transferred to the printing medium, print quality is deteriorated, and energy efficiency is lowered.

さらに、このような段差部には保護被膜層に亀裂が生じやすく、亀裂が生じるとクリーニング時に用いる溶剤などによって腐食が進行し、サーマルプリントヘッドの健全性が損なわれる可能性がある。また、静電気によってダメージが発生する場合もある。   Furthermore, cracks are likely to occur in the protective coating layer at such stepped portions, and when cracks occur, corrosion progresses due to the solvent used at the time of cleaning, which may impair the soundness of the thermal print head. Further, damage may occur due to static electricity.

そこで、本発明は、サーマルプリントヘッドの印刷品位を向上させることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to improve the print quality of a thermal print head.

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、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に間隔を置いて主走査方向に配列されてそれぞれ前記主走査方向に垂直な副走査方向に延びる複数の発熱抵抗体と、前記発熱抵抗体のそれぞれの前記副走査方向の両端から前記副走査方向に延びる電極と、前記発熱抵抗体を被覆する絶縁体と、前記発熱抵抗体のそれぞれに対して前記絶縁体を挟んで反対側に配置されて前記発熱抵抗体の前記副走査方向の上流側および下流側で前記電極に接続された上面抵抗体層と、前記上面抵抗体層を被覆する上面被膜層と、を具備し、前記絶縁体はガラスで形成されて前記主走査方向に線状に延びて前記絶縁基板から突出する突条グレーズを有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 the insulating substrate and the surface of the insulating substrate are arranged in the main scanning direction with a space therebetween, and are each in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction. A plurality of heating resistors extending; electrodes extending from both ends of each of the heating resistors in the sub-scanning direction; insulators covering the heating resistors; and each of the heating resistors An upper surface resistor layer disposed on the opposite side across the insulator and connected to the electrodes on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction of the heating resistor, and an upper surface covering the upper surface resistor layer comprising a coating layer, wherein the insulator is characterized in that have a protrusion glaze projecting from the insulating substrate extends linearly in the main scanning direction are formed of glass.

また、本発明は、サーマルプリントヘッドの製造方法において、絶縁基板の表面に間隔を置いて主走査方向に配列されてそれぞれ前記主走査方向に垂直な副走査方向に延びる複数の発熱抵抗体および前記発熱抵抗体のそれぞれの前記副走査方向の両端から前記副走査方向に延びる電極を形成する第1工程と、前記第1工程の後に前記発熱抵抗体を絶縁体で被覆する第2工程と、前記第2工程の後に前記発熱抵抗体のそれぞれに対して前記絶縁体を挟んで反対側に配置されて前記発熱抵抗体の前記副走査方向の上流側および下流側で前記電極に接続された上面抵抗体層を形成する第3工程と、前記第3工程の後に前記上面抵抗体層を上面被膜層で被覆する第4工程と、を具備し、前記第2工程は、前記発熱抵抗体が配列された領域にガラスペーストを塗布し、そのガラスペーストを焼成して突条グレーズを得る突条グレーズ形成工程、を含むことを特徴とする。
According to the present invention, in the method for manufacturing a thermal print head, a plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction at intervals on the surface of the insulating substrate and extending in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and A first step of forming electrodes extending in the sub-scanning direction from both ends of each of the heating resistors in the sub-scanning direction; a second step of covering the heating resistor with an insulator after the first step; After the second step, the upper surface resistors arranged on the opposite sides of the insulator with respect to each of the heating resistors and connected to the electrodes on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction of the heating resistor A third step of forming a body layer, and a fourth step of coating the upper surface resistor layer with an upper surface coating layer after the third step , wherein the heating resistor is arranged in the second step. Glass page DOO is applied, protrusions glaze forming step of obtaining a projection glaze and firing the glass paste, characterized in that it comprises a.

本発明によれば、サーマルプリントヘッドの印刷品位が向上する。   According to the present invention, the print quality of the thermal print head is improved.

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部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of one embodiment of a thermal print head concerning 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一部拡大一部切欠き平面図である。1 is a partially enlarged plan view of a part 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における製造過程のいくつかの段階における断面図である。It is sectional drawing in several steps of the manufacture process in one Embodiment of the thermal print head concerning 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よる表面温度分布である。It is surface temperature distribution by one Embodiment of the thermal print head concerning this invention.

本発明に係るサーマルプリントヘッドの実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、この各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 print head according to the present invention will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments is merely an example, and the present invention is not limited to this.

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部分拡大断面図である。図2は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの一部拡大一部切欠き平面図である。図3は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドを用いたサーマルプリンタの断面図である。   FIG. 1 is a partially enlarged sectional view of an embodiment of a thermal print head according to the present invention. FIG. 2 is a partially enlarged plan view of a part of the thermal print head according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal printer using the thermal print head of the present embodiment.

本実施の形態のサーマルプリントヘッド10は、放熱板30と発熱体板20と回路基板40とを有している。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長方形の平板である。   The thermal print head 10 according to the present embodiment includes a heat radiating plate 30, a heat generating plate 20, and a circuit board 40. The heat sink 30 is a rectangular flat plate made of a metal such as aluminum.

発熱体板20は、セラミック基板22および全面グレーズ層25からなる絶縁基板を有している。セラミック基板22は、たとえばアルミナ(Al)で形成された長方形の平板である。セラミック基板22の一方の表面は放熱板30と向かい合っており、他方の表面には全面グレーズ層25が融着している。全面グレーズ層25は、ガラスで形成されている。 The heating element plate 20 has an insulating substrate including a ceramic substrate 22 and an entire glaze layer 25. The ceramic substrate 22 is a rectangular flat plate made of alumina (Al 2 O 3 ), for example. One surface of the ceramic substrate 22 faces the heat sink 30, and the entire glaze layer 25 is fused to the other surface. The entire glaze layer 25 is made of glass.

全面グレーズ層25の表面には、抵抗体層26が形成されている。また、抵抗体層26の表面には、電極層28が形成されている。電極層28に切欠部が形成されていて、抵抗体層26の電極層28と重なり合わない部分が発熱抵抗体となる。このようにして発熱抵抗体が全面グレーズ層25の表面に間隔を置いて複数配列されて、セラミック基板22の長手方向(主走査方向)に延びる帯状の発熱領域24が形成されている。   A resistor layer 26 is formed on the entire surface of the glaze layer 25. An electrode layer 28 is formed on the surface of the resistor layer 26. A notch portion is formed in the electrode layer 28, and a portion of the resistor layer 26 that does not overlap the electrode layer 28 is a heating resistor. In this manner, a plurality of heating resistors are arranged on the entire surface of the glaze layer 25 at intervals, and a belt-like heating region 24 extending in the longitudinal direction (main scanning direction) of the ceramic substrate 22 is formed.

電極層28および発熱抵抗体の表面には、保護被膜層29が形成されている。保護被膜層29は、たとえばSiONで形成されている。保護被膜層29の一部には、発熱領域24の副走査方向上流側および下流側に開口73が形成されている。   A protective coating layer 29 is formed on the surfaces of the electrode layer 28 and the heating resistor. The protective coating layer 29 is made of, for example, SiON. Openings 73 are formed in a part of the protective coating layer 29 on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction of the heat generating region 24.

これらの開口73で挟まれる領域には、突条グレーズ71が形成されている。突条グレーズ71は、最大厚さが約40μmであり、主走査方向に線状に延びている。突条グレーズ71は、ガラスで形成されている。突条グレーズ71の表面は、副走査方向に滑らかな弧を描いている。   A ridge glaze 71 is formed in a region sandwiched between the openings 73. The ridge glaze 71 has a maximum thickness of about 40 μm and extends linearly in the main scanning direction. The ridge glaze 71 is made of glass. The surface of the ridge glaze 71 draws a smooth arc in the sub-scanning direction.

突条グレーズ71の表面には、上面抵抗体層72が形成されている。上面抵抗体層72は、主走査方向に発熱抵抗体と同じピッチで配列されている。上面抵抗体層72の副走査方向の両端部は、保護被膜層29に形成された開口73を通じて電極層28と接続している。上面抵抗体層72の表面は、上面被膜層70で覆われている。   An upper surface resistor layer 72 is formed on the surface of the ridge glaze 71. The upper surface resistor layers 72 are arranged at the same pitch as the heating resistors in the main scanning direction. Both end portions of the upper surface resistor layer 72 in the sub-scanning direction are connected to the electrode layer 28 through the openings 73 formed in the protective coating layer 29. The surface of the upper surface resistor layer 72 is covered with the upper surface film layer 70.

また、サーマルプリントヘッド10は、発熱領域24を発熱させる駆動回路を有している。その駆動回路は、たとえば発熱体板20と同じ側の表面で放熱板30に載置された回路基板40の上に形成されている。回路基板40には、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が入力される。この駆動回路は、たとえば回路基板40に設けられた駆動素子42などの電気部品を有している。発熱体板20と駆動回路とは、たとえば発熱体板20と回路基板40との間に架け渡されたボンディングワイヤ44によって電気的に接続される。さらに、回路基板40の表面に形成された配線パターンと駆動素子42との間もボンディングワイヤ44で電気的に接続される。駆動素子42およびボンディングワイヤ44は、たとえば樹脂48によって封止される。   The thermal print head 10 also has a drive circuit that generates heat in the heat generating region 24. The drive circuit is formed on a circuit board 40 mounted on the heat dissipation plate 30 on the same surface as the heating element plate 20, for example. 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. The drive circuit has electrical components such as a drive element 42 provided on the circuit board 40, for example. The heat generating plate 20 and the drive circuit are electrically connected by, for example, a bonding wire 44 spanned between the heat generating plate 20 and the circuit board 40. Further, the wiring pattern formed on the surface of the circuit board 40 and the drive element 42 are also electrically connected by the bonding wire 44. The drive element 42 and the bonding wire 44 are sealed with a resin 48, for example.

このサーマルプリントヘッド10を用いたプリンタは、発熱領域24の表面の法線上に位置する軸52を中心とする円筒状のプラテンローラ50を有している。プラテンローラ50によって被印刷媒体60がサーマルプリントヘッド10に押し付けられる。この状態で発熱領域24の発熱抵抗体が発熱することによって、被印刷媒体60に印画される。被印刷媒体60が副走査方向に搬送されながら、主走査方向に延びる発熱領域24が所定のパターンで発熱することによって、被印刷媒体60には所望の画像が形成される。   The printer using the thermal print head 10 has a cylindrical platen roller 50 centering on an axis 52 located on the normal line of the surface of the heat generating area 24. The printing medium 60 is pressed against the thermal print head 10 by the platen roller 50. In this state, the heat generating resistor in the heat generating region 24 generates heat, and the image is printed on the printing medium 60. While the printing medium 60 is conveyed in the sub-scanning direction, the heat generating area 24 extending in the main scanning direction generates heat in a predetermined pattern, so that a desired image is formed on the printing medium 60.

次に、本実施の形態の製造方法を説明する。   Next, the manufacturing method of this Embodiment is demonstrated.

図4は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの製造過程のいくつかの段階における断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view at several stages of the manufacturing process of the thermal print head according to the present embodiment.

まず、セラミック基板22の主面にガラスペーストを印刷する。ガラスペーストの厚さは、たとえば30〜120μmとする。その後、セラミック基板22に付着したガラスペーストを焼成する。この際、ガラスペーストの温度をガラスの軟化点温度以上にして、所定の時間保持し、その後、常温まで冷却する。これにより全面グレーズ層25が形成される。   First, a glass paste is printed on the main surface of the ceramic substrate 22. The thickness of the glass paste is, for example, 30 to 120 μm. Thereafter, the glass paste attached to the ceramic substrate 22 is fired. At this time, the temperature of the glass paste is set to a temperature equal to or higher than the softening point temperature of the glass, held for a predetermined time, and then cooled to room temperature. Thereby, the entire glaze layer 25 is formed.

次に、全面グレーズ層25の表面に抵抗膜層および金属層を形成する。抵抗膜層および金属層を所定の形状にエッチングすることにより、所定のパターンの抵抗体層26および電極層28が形成される。   Next, a resistance film layer and a metal layer are formed on the entire surface of the glaze layer 25. The resistor layer 26 and the electrode layer 28 having a predetermined pattern are formed by etching the resistance film layer and the metal layer into a predetermined shape.

その後、抵抗体層26および電極層28を被覆する保護被膜層29を形成する。保護被膜層29は、たとえばスパッタリングによって形成される。   Thereafter, a protective coating layer 29 that covers the resistor layer 26 and the electrode layer 28 is formed. The protective coating layer 29 is formed by sputtering, for example.

保護被膜層29の表面には、ガラスペースト75が塗布される。これにより図4(a)の状態となる。ガラスペースト75は、発熱領域24を覆うように主走査方向に延びる帯状に塗布される。   A glass paste 75 is applied to the surface of the protective coating layer 29. As a result, the state shown in FIG. The glass paste 75 is applied in a strip shape extending in the main scanning direction so as to cover the heat generating region 24.

その後、ガラスペースト75をガラスの軟化点温度以上にして、所定の時間保持し、その後、常温まで冷却する。このようにガラスペースト75を焼成することにより、ガラスペースト75は、軟化点以上の温度になって流動性が大きくなり、表面張力および重力の作用によって、丸みを帯びた形状となり、突条グレーズ71が形成される。これにより図4(b)の状態となる。この際の焼成温度は、全面グレーズ層25を形成する際の焼成温度よりも低い。   Thereafter, the glass paste 75 is set to a temperature equal to or higher than the softening point temperature of the glass, held for a predetermined time, and then cooled to room temperature. By baking the glass paste 75 in this manner, the glass paste 75 becomes fluid at a temperature higher than the softening point, becomes fluid, and has a rounded shape due to the action of surface tension and gravity. Is formed. As a result, the state shown in FIG. The firing temperature at this time is lower than the firing temperature when the entire glaze layer 25 is formed.

ガラスペースト75の焼成の際、全面グレーズ層25が軟化しないように、突条グレーズ71となるガラスペースト75には、軟化点が全面グレーズ層25よりも低いものを用いることが好ましい。   In order to prevent the entire glaze layer 25 from being softened when the glass paste 75 is fired, it is preferable to use a glass paste 75 that has a lower softening point than the entire glaze layer 25 as the glass glaze 71.

次に、保護被膜層29の一部をフォトリソグラフィなどによってエッチングして開口73を形成する。この開口73は、突条グレーズ71の副走査方向の両側で、主走査方向に配列した電極層28の表面に形成する。これにより図4(c)の状態となる。   Next, a part of the protective coating layer 29 is etched by photolithography or the like to form the opening 73. The openings 73 are formed on the surface of the electrode layer 28 arranged in the main scanning direction on both sides of the ridge glaze 71 in the sub scanning direction. As a result, the state shown in FIG.

その後、保護被膜層29の表面に抵抗体層をスパッタリングなどによって形成した後、フォトリソグラフィなどによってパターニングすることにより、所定のパターンの上面抵抗体層72が形成される。これにより図4(d)の状態となる。その後、上面抵抗体層72の表面に上面被膜層70を形成することにより、発熱体板20が得られる。このようにして製造された発熱体板20および駆動素子42を搭載した回路基板40を放熱板30に載置し、駆動素子42と発熱体板20との間にボンディングワイヤ44を架け渡し、駆動素子42およびボンディングワイヤ44を封止することにより、サーマルプリントヘッド10が完成する。   Thereafter, a resistor layer is formed on the surface of the protective coating layer 29 by sputtering or the like, and then patterned by photolithography or the like, whereby the upper surface resistor layer 72 having a predetermined pattern is formed. As a result, the state shown in FIG. Thereafter, the heating element plate 20 is obtained by forming the upper surface coating layer 70 on the surface of the upper surface resistor layer 72. The circuit board 40 on which the heating element plate 20 and the driving element 42 manufactured in this manner are mounted is placed on the heat dissipation plate 30, and the bonding wire 44 is bridged between the driving element 42 and the heating element plate 20 to drive the circuit board 40. The thermal print head 10 is completed by sealing the element 42 and the bonding wire 44.

図5は、本実施の形態のサーマルプリントヘッドの表面温度分布である。   FIG. 5 shows the surface temperature distribution of the thermal print head of this embodiment.

本実施の形態のサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体に通電した際には、発熱領域24が発熱するとともに、上面抵抗体層72も発熱する。上面抵抗体層72が存在する領域(図5においてAで示した)では、副走査方向の中央部分で最大値をとり、その両側で緩やかに温度が低下する。上面抵抗体層72の発熱だけでは、被印刷媒体60の発色温度に到達しないようにしておく。   When the heating resistor of the thermal print head of the present embodiment is energized, the heating region 24 generates heat and the top resistor layer 72 also generates heat. In the region where the top resistor layer 72 is present (indicated by A in FIG. 5), the maximum value is obtained at the central portion in the sub-scanning direction, and the temperature gradually decreases on both sides. Only the heat generation of the upper surface resistor layer 72 is set so as not to reach the coloring temperature of the printing medium 60.

発熱領域24(図5においてBで示した)では、抵抗体層26および上面抵抗体層72の発熱によって、その副走査方向の両側よりも発熱量が大きくなり、鋭い温度ピークが得られる。この温度ピークは発色温度以上となるようにしておく。   In the heat generation region 24 (indicated by B in FIG. 5), the heat generation of the resistor layer 26 and the upper surface resistor layer 72 causes the heat generation amount to be larger than both sides in the sub-scanning direction, and a sharp temperature peak is obtained. This temperature peak is set to be equal to or higher than the color development temperature.

このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッドは、発熱領域24の表面において鋭い温度ピークを持つ温度分布を実現することができる。このため、印画ドットを微細化しつつ、発熱領域24の上流側および下流側におけるサーマルプリントヘッド10の表面温度を高めることができる。   As described above, the thermal print head of the present embodiment can realize a temperature distribution having a sharp temperature peak on the surface of the heat generating region 24. Therefore, it is possible to increase the surface temperature of the thermal print head 10 on the upstream side and the downstream side of the heat generating region 24 while miniaturizing the printing dots.

このように、本実施の形態のサーマルプリントヘッドは、発熱領域24における電極層28のギャップを突条グレーズ71によって覆っており、被印刷媒体60と接触する上面保護被膜70の表面には、段差が形成されない。このため、段差に起因する亀裂の発生などの不具合を抑制できる。また、段差に起因するエアギャップが存在しないため、熱が被印刷媒体60に効率的に伝達され、エネルギー効率が向上する。その結果、サーマルプリントヘッド10の印刷品位が向上する。   As described above, in the thermal print head according to the present embodiment, the gap of the electrode layer 28 in the heat generating region 24 is covered with the ridge glaze 71, and a step is formed on the surface of the upper surface protective film 70 that is in contact with the printing medium 60. Is not formed. For this reason, malfunctions, such as generation | occurrence | production of the crack resulting from a level | step difference, can be suppressed. Further, since there is no air gap due to the step, heat is efficiently transferred to the printing medium 60, and energy efficiency is improved. As a result, the print quality of the thermal print head 10 is improved.

また、突条グレーズ71のような絶縁体を挟んで上面抵抗体層72を設けたサンドイッチ構造を有している。つまり、厚さ方向に電気的に並行な抵抗体を有している。これらの並行な抵抗体は突条グレーズ71という絶縁層で隔離されている。この電気的に並行な抵抗体間の絶縁層に熱が蓄えられる。これにより、これらの抵抗体のベース温度を高めておくことできる。その結果、実際に印画するときには、より少ないエネルギーで印画することができる。また、この蓄えられた熱を活用することにより、予備加熱をしないでも印画品位を向上させることができ、低温環境や、モバイル機器などの電池容量が制限された場合に特に有効である。   Further, it has a sandwich structure in which an upper surface resistor layer 72 is provided with an insulator such as the ridge glaze 71 interposed therebetween. That is, it has a resistor electrically parallel to the thickness direction. These parallel resistors are isolated by an insulating layer called a ridge glaze 71. Heat is stored in the insulating layer between the electrically parallel resistors. Thereby, the base temperature of these resistors can be raised. As a result, when actually printing, it is possible to print with less energy. Further, by utilizing this stored heat, the print quality can be improved without preheating, which is particularly effective when the battery capacity of a low temperature environment or a mobile device is limited.

10…サーマルプリントヘッド、20…発熱体板、22…セラミック基板、24…発熱領域、25…全面グレーズ層、26…抵抗体層、28…電極層、29…保護被膜層、30…放熱板、40…回路基板、42…駆動素子、44…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、70…上面被膜層、71…突条グレーズ、72…上面抵抗体層、73…開口、75…ガラスペースト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thermal print head, 20 ... Heat generating board, 22 ... Ceramic substrate, 24 ... Heat generating area, 25 ... Full glaze layer, 26 ... Resistor layer, 28 ... Electrode layer, 29 ... Protective coating layer, 30 ... Heat sink, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Circuit board, 42 ... Drive element, 44 ... Bonding wire, 48 ... Resin, 50 ... Platen roller, 52 ... Shaft, 60 ... Printed medium, 70 ... Upper surface coating layer, 71 ... Projection glaze, 72 ... Upper surface resistance Body layer, 73 ... opening, 75 ... glass paste

Claims (6)

絶縁基板と、
前記絶縁基板の表面に間隔を置いて主走査方向に配列されてそれぞれ前記主走査方向に垂直な副走査方向に延びる複数の発熱抵抗体と、
前記発熱抵抗体のそれぞれの前記副走査方向の両端から前記副走査方向に延びる電極と、
前記発熱抵抗体を被覆する絶縁体と、
前記発熱抵抗体のそれぞれに対して前記絶縁体を挟んで反対側に配置されて前記発熱抵抗体の前記副走査方向の上流側および下流側で前記電極に接続された上面抵抗体層と、
前記上面抵抗体層を被覆する上面被膜層と、
を具備し、
前記絶縁体はガラスで形成されて前記主走査方向に線状に延びて前記絶縁基板から突出する突条グレーズを有することを特徴とするサーマルプリントヘッド。
An insulating substrate;
A plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction at intervals on the surface of the insulating substrate and extending in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction;
Electrodes extending in the sub-scanning direction from both ends in the sub-scanning direction of each of the heating resistors;
An insulator covering the heating resistor;
An upper surface resistor layer disposed on the opposite side of the insulator with respect to each of the heating resistors and connected to the electrodes on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction of the heating resistor;
An upper surface coating layer covering the upper surface resistor layer;
Equipped with,
The insulator thermal printhead characterized by have a ridge glaze projecting from the insulating substrate extends formed of glass the main scanning direction linearly.
前記絶縁体の表面は前記副走査方向に滑らかな弧を描い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 a surface of the insulator has a smooth arc in the sub-scanning direction. 前記絶縁基板は最表面にガラスで形成された全面グレーズ層を有し、前記突条グレーズの軟化点は前記全面グレーズ層の軟化点よりも低いことを特徴とする請求項1又は2に記載のサーマルプリントヘッド。 The said insulating substrate has the whole surface glaze layer formed with glass on the outermost surface, The softening point of the said protrusion glaze is lower than the softening point of the said whole surface glaze layer, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Thermal print head. 前記絶縁体は前記電極層および前記発熱抵抗体を覆う保護被膜層を有し、前記保護被膜層の表面には前記突条グレーズに対して前記副走査方向の両側に開口が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のサーマルプリントヘッド。 The insulator has a protective coating layer that covers the electrode layer and the heating resistor, and openings are formed on the surface of the protective coating layer on both sides in the sub-scanning direction with respect to the ridge glaze. The thermal print head according to any one of claims 1 to 3 . 絶縁基板の表面に間隔を置いて主走査方向に配列されてそれぞれ前記主走査方向に垂直な副走査方向に延びる複数の発熱抵抗体および前記発熱抵抗体のそれぞれの前記副走査方向の両端から前記副走査方向に延びる電極を形成する第1工程と、
前記第1工程の後に前記発熱抵抗体を絶縁体で被覆する第2工程と、
前記第2工程の後に前記発熱抵抗体のそれぞれに対して前記絶縁体を挟んで反対側に配置されて前記発熱抵抗体の前記副走査方向の上流側および下流側で前記電極に接続された上面抵抗体層を形成する第3工程と、
前記第3工程の後に前記上面抵抗体層を上面被膜層で被覆する第4工程と、
を具備し、
前記第2工程は、前記発熱抵抗体が配列された領域にガラスペーストを塗布し、そのガラスペーストを焼成して突条グレーズを得る突条グレーズ形成工程、を含むことを特徴とするサーマルプリントヘッドの製造方法。
A plurality of heating resistors arranged in the main scanning direction at intervals on the surface of the insulating substrate and extending in the sub scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and the heating resistors from both ends in the sub scanning direction, respectively. A first step of forming an electrode extending in the sub-scanning direction;
A second step of covering the heating resistor with an insulator after the first step;
After the second step, the upper surface is disposed on the opposite side of the heating resistor with respect to each of the heating resistors and is connected to the electrodes on the upstream side and the downstream side in the sub-scanning direction of the heating resistor. A third step of forming a resistor layer;
A fourth step of coating the upper resistor layer with an upper surface coating layer after the third step;
Equipped with,
The second step includes a step of forming a ridge glaze by applying a glass paste to a region where the heating resistors are arranged and firing the glass paste to obtain a ridge glaze. Manufacturing method.
前記第1工程は、セラミック基板の表面全体にガラスペーストを塗布し、そのガラスペーストを焼成して全面グレーズ層を得る全面グレーズ形成工程、を含み、前記突条グレーズ形成工程の焼成温度は、前記全面グレーズ形成工程の焼成温度よりも低いことを特徴とする請求項に記載のサーマルプリントヘッドの製造方法。 The first step, a glass paste is applied to the entire surface of the ceramic substrate, comprising the entire surface glaze forming process, to obtain the entire surface glaze layer by firing the glass paste, the firing temperature of the rib glaze forming step, the 6. The method of manufacturing a thermal print head according to claim 5 , wherein the temperature is lower than a firing temperature in the entire surface glaze forming step.
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